Назначение кривошипно-шатунного механизма

В блоках цилиндров рядных двигателей поршни перемещаются вверх и вниз, а в оппозитных, к примеру, в противоположные стороны в горизонтальной плоскости, но общая суть их движения не меняется – на языке физики оно называется возвратно-поступательным. Чтобы это движение преобразовалось во вращение колес, в двигателях внутреннего сгорания, вне зависимости от типа, используется особый механизм, построенный на применении кривошипа – то есть особого рычага, части коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм есть в двигателе внутреннего сгорания и швейной машинке Зингера

История создания кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм был придуман задолго до появления первых автомобилей. Он использовался еще в восемнадцатом веке в конструкции штамповочных прессов, швейных машинок,  приводов колесной пары паровозов и многих других механизмов.

Вопрос преобразования энергии движущихся поршней во вращение колес стоял с самого момента появления двигателя внутреннего сгорания. По аналогии с существовавшими уже паровыми двигателями, инженеры, занимавшиеся его конструированием, решили применить для этих целей кривошипно-шатунный механизм. В современных поршневых двигателях модернизировано очень многое, но КШМ по-прежнему актуален и остается единственно возможной конструкцией. 

Устройство кривошипно – шатунного механизма двигателя

Практически все механические части двигателя представляют из себя одновременно части кривошипно-шатунного механизма. К нему относятся блок цилиндров, картер и головка блока цилиндров, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал и маховик.

Коленчатый вал 

Коленчатый вал представляет собой деталь со сложной конфигурацией. Помимо опорных шеек, позволяющих ему крепко держаться в блоке, коленчатый вал имеет столько кривошипов или, как их называют, колен, сколько цилиндров конструктивно заложено в блоке двигателя.

Кривошип 

К каждому колену или кривошипу посредством сложной системы деталей крепится шатун поршня.

Кривошип отстоит от оси коренных шеек на определенный радиус, называемый радиусом кривошипа. От этого параметра зависит ход поршня.

В зависимости от конструкции блока цилиндров двигателя одно колено может служить основанием для крепления одного или более шатунов. Если двигатель рядный, к одному кривошипу крепится один шатун, если V-образный, то два шатуна. Этим, кстати, объясняется относительная компактность блоков цилиндров V-образных

Топливная рампа или рейка это отрезок полой трубки с закрытыми с двух сторон концами и отводами для подключения трубок меньшего диаметра, через которые топливо подается к форсункам.

Топливная рампа - один из элементов, "доставшихся" бензиновому мотору от дизельного двигателя. Еще один известный элемент, "перекочевавший" оттуда же в системы прямого впрыска - ТНВД

 В некоторых случаях форсунки прикреплены прямо к рампе. Топливная рампа используется практически во всех системах распределенного впрыска, хотя в некоторых конструкциях отвод топлива к форсункам происходит из корпуса регулятора.

История создания топливной рампы

В конструкцию системы впрыска топливная рампа пришла из практики созданиядизельных двигателей, которые за счет конструктивных особенностей оснащались распределенным впрыском с момента изобретения. В эпоху карбюраторного впрыска топливная рампа на бензиновых двигателях не применялась, так как в этих системах топливо подается централизовано и не под давлением.

Конструкция и расположение топливной рампы

Как правило, рампа устанавливается на впускной коллектор двигателя. Кроме отводящих трубок, в рампе имеется отверстие с запорным штуцером для присоединения манометра, которым контролируют давление топлива. Для предотвращения загрязнения он закрыт пробкой с резьбой. Чаще всего рампу делают из стальной бесшовной трубы, способной выдерживать высокое давление. В случае с дизельным двигателем, оснащенным системой common rail, это давление может быть очень высоким.

Главное назначение топливной рампы подача топлива и распределение его по форсункам.

Вынимая топливные форсунки из рампы нужно проявлять предельную осторожность. Одно неверное движение может привести к необходимости замены форсунки

При работе нагнетающего насоса топливо поступает в питающую магистраль, расположенную в головке блока. Попав в рампу, топливо движется в направлении самого дальнего цилиндра. В некоторых конструкциях систем впрыска предусмотрен подогрев топлива теплом, которое выделяет при работе двигатель. Прогрев улучшает распыление.

Вопросы эксплуатации топливной рампы

Если по какой-то причине топливную рампу необходимо демонтировать, действовать нужно с предельной осторожностью, так как велик риск повредить распылители форсунок и контакты разъемов. Ни в коем случае нельзя допускать попадания грязи в открытые каналы и трубопроводы, так как после сборки она неминуемо попадет в форсунки и дело закончится, как минимум, их промывкой. На период проведения обслуживания отверстия нужно обязательно закрывать заглушками. Перед снятием топливную рампу можно очистить с помощью баллона со средством для чистки инжекторов. Ни при каких условиях не следует помещать рампу в растворитель для промывки, не отсоединив форсунки. Дело в том, что все отверстия в топливной рампе снабжены резиновыми герметизирующими кольцами, которые выйдут из строя, если поместить их в агрессивную среду. Кстати, в любом руководстве по ремонту можно найти рекомендацию менять резиновые прокладки в любом случае, даже если внешне они не имеют повреждений.

Создание максимально легкого и мощного двигателя - первоочередная задача для инженеров всех автомобильных компаний, которую они с тем или иным успехом пытаются решить уже более ста лет. Настоящей революцией стало появление двигателей, полностью сделанных из алюминия. Однако применение этого материала поставило перед разработчиками новую задачу - как создать в алюминиевом блоке прочные цилиндры? Самым удачным решением стало применение гильз, активно применявшихся при создании двигателей для мотоциклов, у которых нет общего блока цилиндров.

Виды гильз и требования, которые к ним предъявляются

Гильза должна быть очень прочной и тугоплавкой, ведь в случае с алюминиевым блоком он играет лишь роль корпуса, в котором она держится. Противостоять теплу, давлению и износу ей приходится самостоятельно. Поэтому гильзы должны обладать высокой  износостойкостью, высокой антикоррозийной устойчивостью, жаростойкостью и  прочностью. В зависимости от конструкции двигателя гильзы делятся на «мокрые» и «сухие». суть этого термина напрямую связана с особенностями системы водяного охлаждения двигателя.

"Мокрые" гильзы получили наибольшее распространение, так как отлично решают задачу отвода тепла

«Мокрые» гильзы

«Мокрыми» называются гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью, циркулирующей в системе каналов, пронизывающих толщу блока цилиндров. Эта система называемой «водяной рубашкой» и служит для равномерного отвода тепла от блока цилиндров. В районе установки гильз охлаждающая жидкость "выходит на поверхность", чтобы напрямую омывать стенки гильзы. Поэтому такой тип гильз и называется мокрым. Блок цилиндров с «мокрыми» гильзами обеспечивает лучший отвод тепла, поэтому «мокрые» гильзы получили очень широкое распространение. Они применяются на легковых автомобилях Volvo, Renault, ГАЗ-24, Москвич и других.

Уплотнение между гильзой и блоком достигается путем установки медной прокладки между отлитым буртом гильзы и плоскостью блока

Ремонт двигателей, оснащенных «мокрыми» гильзами, крайне прост - в блок устанавливается новые пары гильза-поршень, не требующие доработки. Для капремонта даже нет необходимости снимать двигатель, и он может быть выполнен даже в полевых условиях.

«Сухие» гильзы

«Сухие» гильзы запрессованы в тело цилиндра и не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью.  Некоторые производители предпочитают делать алюминиевые блоки с не сменными гильзами методом литья. В этом случае гильзы укрепляются в форме для отливки, которая позже заполняется расплавленным алюминием. Созданные таким образом блоки цилиндров по жесткости от обычных чугунных не отличаются. При необходимости ремонта гильзы растачиваются и хонингуются, как обычные цилиндры. Такую технологию используют для производства двигателей Volkswagen, Land Rover, Honda, Audi,Volvo и ряда других.

"Сухие" гильзы хуже отводят тепло, но их применение позволяет придать блоку цилиндров монолитную жесткость

Применение гильз снимает ограничение с количества капремонтов, которые способен выдержать блок. Теоретически этом можно делать неограниченное количество раз, хотя на деле это никому не нужно, так как кузов автомобиля, к сожалению, не вечен. Так, для обычного блока без гильз допустимо не более 3-4 предусмотренных изготовителем калибров ремонтных поршней. Это ограничивает количество возможных ремонтов. Когда же выполнен последний ремонт и цилиндр больше не подлежит расточке, то «выручают» гильзы, запрессовка которых вновь поднимает ресурс блока на несколько ремонтов.

Установка гильзы в

И если вы еще не обожаете это время года я,  предлагаю Вам насладиться красотой 25 городов, увидев которые невозможно не полюбить зиму.

Ротенбург-на-Таубере, Германия

[1000x606]