Устройство двигателя Камаз-740

     Содержание 

1. Кривошипно-шатунный механизм

1.1 Назначение, конструкция и материал поршневых пальцев

1.2 Как фиксируются пальцы от осевых смещений

2. Насос системы охлаждения КамАЗ-740

2.1 Устройство и принцип действия

2.2 Опишите уплотнения вала

2.3 Вычертите схему уплотнения

3. Система смазки ЗМЗ-4062

3.1 Назначение и устройство

3.2 Путь масла от насоса к клапанному узлу ГРМ

3.3 Схема смазки на поперечном разрезе двигателя

4. Карбюратор К-151, система ускорительного насоса

4.1 Назначение и устройство система ускорительного насоса

4.2 Принцип действия системы

4.3 Возможные регулировки системы

5. Стартерная аккумуляторная батарея

5.1 Перечислите основные характеристики батареи

5.2 Емкость батареи и технологические мероприятия на увеличение емкости

Список использованной литературы 

 

      1. Кривошипно-шатунный механизм 

     Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

     подвижные: поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, колен вал, маховик.

     неподвижные: блок цилиндров - является остовом д.в.с., головка блока, прокладка, поддон (картер). 

     1.1 Назначение, конструкция и материал поршневых пальцев 

     Поршневой палец соединяет поршень с верхней головкой шатуна (рис.1).

     Поршневой палец служит осью в шарнирном соединении поршня с шатуном и воспринимает, поэтому все передающиеся между ними силовые нагрузки. В четырехтактных двигателях силовые нагрузки на поршневой палец резко изменяются как по величине, так и по направлению, а в двухтактных - только по величине. Однако в обоих случаях поршневые пальцы испытывают ударный характер нагрузки и работают в условиях ограниченной смазки. 

     

     а) «стакан» в «стакане» б) поперечный разрез

     Рисунок 1 - Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания

 

      1 - головка цилиндра; 2 - цилиндр; 3 - поршень; 4 - поршневые кольца; 5 - поршневой палец;

     6 - шатун; 7 - коленчатый вал; 8 - маховик; 9 - кривошип; 10 - распределительный вал;

     11 - кулачок распределительного вала; 12 - рычаг; 13 - клапан; 14 - свеча зажигания

     В кривошипном механизме быстроходных двигателей поршневые пальцы должны иметь, возможно, меньшую массу, а по конструктивным соображениям их выполняют с ограниченным поперечным сечением и малыми опорными поверхностями. Это порождает большие напряжения и значительные удельные давления на опорных поверхностях рассматриваемого шарнирного соединения, поэтому поршневой палец должен обладать высокой износостойкостью и одновременно хорошо противостоять действию ударных нагрузок при общей ограниченной массе.

     Чтобы удовлетворить этим жестким требованиям, поршневые пальцы изготовляют в виде полого цилиндра с небольшой толщиной стенок одинакового или переменного (при необходимости) сечения по оси (рис. 2) и подвергают их соответствующей термической обработке.

     Поршневой палец должен быть прочным, легким и износостойким, так как во время работы подвергается трению и большим механическим нагрузкам, переменным по величине и направлению. Пальцы изготовляют из высококачественной стали в виде пустотелых трубок. Для повышения надежности наружную поверхность пальца цементируют или закаливают, а затем шлифуют и полируют. Материалом для поршневых пальцев служат углеродистые стали марок 15, 20 или 45, а в особенно напряженных двигателях применяют хромистые - 20Х, 40Х, 12ХНЗА и другие легированные стали. 

 

     

     Рисунок 2 - Поршневые пальцы 

     Пальцы, изготовленные из малоуглеродистых сталей, содержащих до 0,2% углерода, цементируют, т. е. науглероживают поверхностный их слой, и подвергают закаливанию. Пальцы из среднеуглеродистых сталей закаливают, нагревая их поверхностный слой токами высокой частоты. Толщина закаленного слоя составляет 1…1,5 мм, а твердость HRC 55…62.

     После такой термической обработки материал пальца с внутренней стороны стенок сохраняет свои вязкие свойства и хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, а наружный закаленный слой их приобретает повышенную износостойкость. Пальцы тщательно шлифуют и полируют, с тем, чтобы на рабочей поверхности не оставалось каких-либо рисок или следов обработки, вызывающих концентрацию опасных для прочности местных напряжений.

     Чтобы в процессе работы поршневые пальцы не выходили из отверстий бобышек и не могли повредить зеркало цилиндра, их фиксируют в строго заданном положении относительно шатуна или поршня.

     В бобышках поршня палец укреплен стопорными кольцами, удерживающими его от осевого смещения. Такой палец называют плавающим, так как он при работе двигателя может повертываться в верхней головке шатуна и бобышках поршня. Плавающие поршневые пальцы равномернее изнашиваются и поэтому долговечнее.

     У работающего двигателя поршень из алюминиевого сплава расширяется больше, чем стальной палец, поэтому возможен его стук в бобышках поршня. Для устранения этого явления поршень перед сборкой с шатуном нагревают до 70-80° С, а затем в поршень и шатун вставляют палец. Когда поршень остынет, палец в бобышках окажется закрепленным неподвижно, а верхняя головка шатуна будет иметь угловое смещение относительно неподвижного пальца.

     При работе двигателя поршень нагревается и палец получает возможность повертываться вокруг своей оси. Применяют пальцы, запрессованные в верхние головки шатунов (двигатели автомобилей «Жигули»), Такие пальцы могут повертываться только в бобышках поршня. 

     1.2 Как фиксируются пальцы от осевых смещений? 

     По способу фиксации их подразделяют на плавающие и закрепленные. Последние неподвижно фиксируют в головке шатуна или в бобышках поршня, поэтому угловое перемещение они сохраняют только в бобышках (рис. 2, б) или в головке шатуна (рис. 2, в).

     В современных конструкциях неподвижность пальца относительно головки шатуна достигают путем запрессовки пальца в головку с заданным натягом (например, в двигателях ВАЗ натяг составляет 0,01…0,042 мм при диаметре пальца 22 мм).

     При неподвижной фиксации поршневых пальцев в шатуне или бобышках поршня отдельные участки их нагружаются неравномерно, а, следовательно, и неравномерно изнашиваются. Чтобы устранить этот недостаток, применяют так называемые плавающие пальцы, которые фиксируют только от осевого смещения, как показано на рис. 2, а, г.

     В процессе работы они могут свободно поворачиваться, как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует более равномерному их износу. В холодном состоянии палец должен плотно без качки входить в отверстие втулки верхней головки шатуна, а по отверстиям в бобышках поршня из алюминиевых сплавов его подбирают с тугой посадкой. Необходимость этого обусловливается разницей в коэффициентах линейного расширения у алюминиевых поршней и стальных пальцев.

     Опыт показывает, что в прогретом двигателе зазоры между поршневым пальцем и отверстиями в бобышках и головке шатуна выравниваются. Для облегчения сборки алюминиевые поршни рекомендуется подогревать до 60…80 °С путем погружения в горячую жидкость.

     Осевую фиксацию плавающих пальцев осуществляют с помощью стопорных пружинных колец круглого или прямоугольного сечения (рис. 2, а) и реже для этой цели используют грибки из мягкого металла (рис. 2, г).

     Стопорные кольца устанавливают в канавках, проточенных для них в отверстиях бобышек, несущих поршневой палец. Из канавок их вынимают с помощью отогнутых внутрь концов или имеющихся у них отверстий (рис. 2, а). Грибки, или заглушки, из мягкого металла (обычно из алюминия) запрессовывают с двух сторон в отверстия поршневого пальца.

     При осевом перемещении грибки поршневого пальца соприкасаются с зеркалом цилиндра, но не разрушают стенок. Поршневые пальцы двухтактных двигателей с торцов закрываются иногда заглушками, предотвращающими возможное перетекание газов между впускными и выпускными окнами. От осевого перемещения пальцы в этих двигателях фиксируют стопорными кольцами (рис. 2, д).

     Таким образом, поршневые пальцы изготовлены из хромоникелевой стали в виде пустотелых цилиндрических стержней и упрочнены цементацией и закалкой. Осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами. 

 

      2. Насос системы охлаждения КамАЗ-740.10 

     2.1 Устройство и принцип действия 

     В систему охлаждения КамАЗ-740 (рис.3) входят водяные рубашки блока и головок 26 цилиндров, водяной насос 27, радиатор 4, вентилятор 30 с гидромуфтой 5, жалюзи 3, два термостата 10, расширительный бачок 18, соединительные трубопроводы, шланги, клиноременная передача привода насоса, сливные краны или пробки, датчик температуры охлаждающей жидкости и другие детали. 

     

     Рисунок 3 - Система охлаждения двигателя автомобиля КамАЗ 

     Водяной насос (рис.4) центробежного типа служит для создания принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Водяной насос дизеля КамАЗ-740 закреплен на передней части блока цилиндров с левой стороны и приводится в действие клиноременной передачей от шкива коленчатого вала.

     Принцип действия водяного насоса состоит в следующем. При вращении крыльчатки жидкость, поступающая из подводящего патрубка к центру крыльчатки, отбрасывается центробежной силой к стенкам корпуса, откуда вытесняется в рубашку охлаждения через отводящий патрубок. 

 

     

     Рисунок 4 - Водяной насос КамАЗ-740 

     1 - пылеотражатель; 2 - стопорное кольцо; 3 и 4 - шарикоподшипники; 5 - водоотражатель;

     6 - крыльчатка; 7 - сальник; 8 - вал; 9 - уплотнительное кольцо; 10 - упорное кольцо;

     11 - шайба; 12 - колпачковая гайка; 13 - корпус; 14 - шкив.

     На двигателе автомобиля КамАЗ вентилятор расположен отдельно от водяного насоса и приводится в действие через гидравлическую муфту.

     Гидромуфта (рис.5, а) включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью. В кожухе помещены два (с поперечными лопастями) сферических сосуда Л а Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно. 

     

     Рисунок 5 - Гидромуфта 

     а -- принцип действия; б -- устройство; 1 -- крышка блока цилиндров; 2 -- корпус; 3 -- кожух; 4 -- валик привода; 5 -- шкив;

     6 -- ступица вентилятора; А -- ведущий вал; Б -- ведомый вал; В -- кожух; Г, Д -- сосуды;

     Т -- турбинное колесо; Н -- насосное колесо

     Принцип работы гидромуфты основан на действии центробежной силы жидкости. Если быстро вращать сферический сосуд Д (насосный), заполненный рабочей жидкостью, то под действием центробежной силы жидкость скользит по криволинейной поверхности этого сосуда и попадает во второй сосуд Г (турбинный), заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость снова попадает в первый сосуд, разгоняется в нем, и процесс повторяется. Таким образом, передается вращение с ведущего вала А, соединенного с одним сосудом Д, на ведомый вал Б, соединенный жестко с другим сосудом /. Этот принцип гидродинамической передачи используется в технике при конструировании различных механизмов.

     Гидромуфта размешена в полости, образованной передней крышкой 1 (рис. 5, б) блока цилиндров и корпусом 2, соединенных винтами. Гидромуфта состоит из кожуха 3, насосного Н и турбинного Г колес ведущего А и ведомого Б валов. Кожух соединен через ведущий вал Л с коленчатым валом с помощью валика привода 4. С другой стороны кожух 3 соединен с насосным колесом и шкивом 5 привода генератора и водяного насоса. Ведомый вал опирается на два шариковых подшипника и соединен одним концом с турбинным колесом, а другим -- со ступицей 6 вентилятора. Вентилятор двигателя расположен соосно с коленчатым валом, передний конец которого соединен шлицевым валом с ведущим валиком 4 привода гидромуфты. Поворотом рычага включателя гидромуфты можно задать один из требуемых режимов работы вентилятора: «П» -- вентилятор включен постоянно, «А» -- вентилятор включается автоматически, «О» -- вентилятор отключен (рабочая жидкость выпущена из кожуха). На режиме «П» допустима только кратковременная работа.