БАЗОВЫЕ ДЕТАЛИ ДВИГАТЕЛЯ. КРЕПЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ НА РАМЕ

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Детали КШМ можно разделить на две группы: неподвижные и подвижные. К первым относятся базовые детали — блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных шестерен и поддон (картер); ко вторым — поршневой комплект в сборе, шатун, коленчатый вал и маховик.

БАЗОВЫЕ ДЕТАЛИ ДВИГАТЕЛЯ. КРЕПЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ НА РАМЕ

Блок цилиндров объединяет цилиндры двигателя. Картер — это полость, в которой расположен коленчатый вал. Блок-картер — это жесткая моноблочная конструкция, объединяющая цилиндры и картер. На нем и внутри него расположены основные механиз­мы и детали двигателя. Блок-картер отливают из легированного серого чугуна (двигатели автомобиля ЗИЛ-431410, КАЗ-4550, ВАЗ-21213) или алюминиевого сплава (двигатель автомобиля ГАЗ-33-07). После литья блок подвергают искусственному старению, благодаря чему в процессе эксплуатации уменьшается коробление его конструкции и сохраняется ее форма.

Основное требование к блок-картерам — жесткость конструк­ции.

Горизонтальная перегородка делит блок цилиндров на верх­нюю и нижнюю части. В верхней части блока и горизонтальной перегородке расточены отверстия под цилиндры или гильзы ци­линдров. В У-образных двигателях расточки под цилиндры сдела­ны под углом 90°, называемым углом развала. В перегородках кар­тера расточены отверстия под подшипники коленчатого вала, ко­торые обрабатывают в сборе с крышками подшипников. Поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемые. Для правильной ус­тановки подшипников в гнезда на наружной поверхности крышек сделаны специальные метки. Чтобы повысить жесткость блока цилиндров, крышки коренных опор у многих двигателей допол­нительно крепят к картерной части блока поперечными стяжны­ми болтами, образуя прочную конструкцию коробчатого сечения.

Вокруг цилиндров при литье предусмотрены полости для цир­куляции жидкости системы охлаждения — водяная рубашка. В блоке цилиндров выполнены отверстия для деталей механизма газораспределения. На блоке имеются обработанные плоскости для крепления фильтров, насосов и других механизмов.

Блок-картер двигателей ЗИЛ и ГАЗ— чугунный с вставными мокрыми гильзами. Для уплотнения верхней части гильзы бурт гильзы зажат между блоком и головкой блока со сталеасбестовой прокладкой, нижняя часть гильзы уплотнена в перегородке блока двумя резиновыми кольцами (ЗИЛ) или медными кольцевыми прокладками (ГАЗ).

В блок-картере двигателя автомобилей КАЗ устанавливают так­же мокрые чугунные гильзы. Посадочные места для гильз цилинд­ров, вкладышей подшипников коленчатого вала и втулок распре­делительного вала точно обработаны. Цилиндры расположены двумя рядами под углом 90° и выполнены в общем блоке совмест­но с верхней частью картера. Левый ряд цилиндров смещен отно­сительно правого вперед на 41 мм.

Блок цилиндров автомобилей ВАЗ отлит из специального чугуна. В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения, закрытая крышкой. С задней сто­роны к блоку цилиндров прикреплен держатель заднего сальника. В крышку и держатель установлены самоподжимные сальники. В левой части блока установлен валик привода вспомогательных аг­регатов. В отверстия под подшипники валика запрессованы стале-алюминиевые втулки.

Головка блока цилиндров — это крышка, закрывающая цилинд­ры. Для всех рассматриваемых в учебнике двигателей головки бло­ка отлиты из алюминиевого сплава.

Головка блока цилиндров имеет довольно сложную конструк­цию, так как в ней размещены вставные седла, свечи или форсун­ки, элементы механизма газораспределения, каналы для поступ­ления свежего заряда и отвода отработавших газов, камера сгора­ния и др. Внутри головки блока предусмотрены полости — водя­ная рубашка, сообщающаяся с водяной рубашкой блока.

Однорядные двигатели имеют одну общую головку блока, а V-образные — раздельные головки блока для каждого ряда цилинд­ров.

Верхнюю плоскость блока цилиндров и нижнюю плоскость го­ловки блока тщательно обрабатывают для получения плотного со­единения. Между этими плоскостями устанавливают сталеасбестовую уплотняющую прокладку, предотвращающую прорыв газов наружу и исключающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в цилиндры. Гайки и болты крепления головки к блоку затягивают равномерно в определенной последовательности. Для этого необходимо использовать специальный динамометрический ключ, позволяющий контролировать момент затяжки, так как алюминиевая головка блока при нагреве увеличивается в высоту Зольше, чем стальные болты, крепящие ее. При прогреве двигателя затяжка головок блока увеличивается, при охлаждении — уменьшается, поэтому болты крепления головок должны быть затянуты на холодном двигателе. Момент затяжки должен составлять 90...100 Н • м, причем при температуре двигателя около О "С значе­ние момента затяжки должно быть ближе к нижнему пределу, а при температуре 20...25 'С — к верхнему пределу.

Головка блока цилиндров автомобилей КАЗ, а также перепускные отверстия для воды и масла между головкой и блоком уплотнены формованной резиновой и стальной прокладками. Головка зафик­сирована относительно блока двумя штифтами и прикреплена к нему четырьмя болтами из легированной стали.

В головках блока напротив цилиндров выполнены углубления, формирующие камеру сгорания. В карбюраторных двигателях (ВАЗ, ГАЗ, ЗИЛ) наиболее распространены полусферические и клиновидные камеры сгорания, а в дизелях (КАЗ, КамАЗ) — не­разделенные дельтовидные и тороидальные.

Крепление двигателя должно быть таким, чтобы наряду с фик­сацией его уменьшить передачу вибрации на раму автомобиля и предотвратить появление напряжений в блоке цилиндров при перекосах рамы вследствие движения автомобиля на неровной дороге.

Двигатели или силовые агрегаты крепят к рамам или полура­мам в трех, четырех или пяти точках. Так, двигатели автомобилей ГАЗ-3102 «Волга», ЗИЛ-431410 и ЗИЛ-433360, «Москвич-214Ь и ВАЗ-2121 «Жигули» крепят в трех точках, а двигатели автомоби­лей ГАЗ-53-12 и ГАЗ-3307 — в четырех точках.