Rysunek. Cel, urządzenie, zasada działania mechanizmu korbowego Cechy stałych części wału korbowego

Mechanizmowi korbowemu stawiane są następujące wymagania: wysoka wytrzymałość, sztywność, odporność na zużycie, niewielka waga, ścisłe pasowanie tłoka w cylindrze, wyważenie części wirujących.

Wszystkie części CVM są podzielone na dwie grupy: stałe i ruchome. Części stałe obejmują obudowę (skrzynię korbową i cylindry), głowicę cylindrów i miskę olejową. Częściami ruchomymi są tłoki z pierścieniami i sworzniami tłokowymi, korbowody, wał korbowy i koło zamachowe.

Naprawiono części KSzM

Obudowa KShM

Obudowa wału korbowego łączy skrzynię korbową i cylindry (cylinder). Jest to podstawowa część (szkielet) silnika. Zainstalowane są na nim wszystkie mechanizmy i układy silnika, a za jego pośrednictwem silnik jest montowany w samochodzie.

Obudowa silnika może mieć trzy konstrukcje:

• skrzynia korbowa, do której przymocowane są poszczególne cylindry;
• skrzynia korbowa, do której przymocowane są cylindry połączone w jeden blok cylindrów;
• skrzynia korbowa, w której wszystkie elementy są odlane jako jeden.

Obecnie produkowane są wyłącznie silniki chłodzone powietrzem z oddzielnymi cylindrami, ponieważ produkcja bloku cylindrów z żebrami chłodzącymi (o wysokości do 18 mm) wiąże się ze znacznymi trudnościami technologicznymi.

Zastosowanie poszczególnych bloków cylindrów w nowoczesnych silnikach samochodowych jest również ograniczone. Najczęściej stosowane są w mocnych silnikach wysokoprężnych, których skrzynie korbowe i cylindry wykonane są ze stopów lekkich. W większości silników samochodowych skrzynie korbowe są nieco bardziej skomplikowane w produkcji, ale mają najwyższą sztywność.

W zależności od tego, które elementy obudowy silnika odbierają główne obciążenie, istnieją następujące opcje obwodów mocy:

• z nośnym blokiem cylindrów (ryc. 3.1, A);
• z cylindrami łożyskowymi;
• z nośnymi kołkami zasilającymi (ryc. 3.1, B).

^/2 b/c

g R g "/2 UR g "/2"

R g 6)

Ryż. 3.1. Obwody mocy silników chłodzonych cieczą: A- z nośnym blokiem cylindrów; B- ze śrubami nośnymi; R g - siła ciśnienia gazu

Pierwsza opcja jest najbardziej rozpowszechniona. Tutaj obciążenia gazów roboczych są odbierane przez ściany cylindra, płaszcz chłodzący (wnęki do przepływu płynu chłodzącego), głowicę cylindrów i poprzeczne przegrody skrzyni korbowej, które kończą się na głównych wspornikach.

Drugą opcję stosuje się w silnikach z oddzielnymi cylindrami połączonymi ze skrzynią korbową i głowicą cylindrów za pomocą krótkich śrub lub kołków. W tym przypadku pod wpływem ciśnienia płynu roboczego ścianki cylindra i ewentualny płaszcz chłodzący ulegają naprężeniom rozrywającym.

W trzeciej opcji blok cylindrów (lub poszczególne cylindry), głowica cylindrów i pokrywy łożysk głównych są dokręcane długimi kołkami napędowymi wkręcanymi w grodzi skrzyni korbowej.

Skrzynia korbowa jest odlewana z żeliwa lub stopu aluminium. Skrzynię korbową silnika w kształcie litery Y pokazano na ryc. 3.2.

Pozioma przegroda dzieli skrzynię korbową na część górną i dolną. W górnej części bloku oraz w przegrodzie poziomej znajdują się otwory na cylindry lub tuleje cylindrowe. W pionowych przegrodach skrzyni korbowej znajdują się otwory na łożyska wału korbowego, które są obrabiane razem z pokrywami łożysk. Dlatego pokrywy łożysk nie są wymienne. W celu zwiększenia sztywności skrzyni korbowej, główne pokrywy wsporników niektórych silników są dodatkowo mocowane do części bloku skrzyni korbowej za pomocą poprzecznych śrub sprzęgających.

W skrzyni korbowej znajdują się otwory na części mechanizmu dystrybucji gazu, a także płaszczyzny do mocowania filtrów, pomp i innych mechanizmów.

Ryż. 3.2. Skrzynia korbowa silnika w kształcie litery U: / - obudowa; 2 - otwór na wał korbowy; 3 - otwór na wałek rozrządu; 4 - kanały do ​​dostarczania chłodziwa;

5 - rękawy

Skrzynie korbowe blokowe mogą być wykonane z cylindrami wykonanymi bezpośrednio w bloku i z wymiennymi tulejami cylindrowymi.

Tuleje cylindrowe mogą być „mokre” lub „suche”: „mokre” - jeśli ich zewnętrzne ścianki są myte płynem chłodzącym, „suche” - są wciskane w wywiercone otwory cylindrów i nie mają kontaktu z płynem chłodzącym.

Aby zwiększyć sztywność bloku silnika, wykonaj następujące czynności:

• połączyć wszystkie główne elementy w jedną ramę mocy o konfiguracji przestrzennej (ryc. 3.3);
• zwiększyć liczbę przegród nośnych znajdujących się w tej samej płaszczyźnie z głównymi podporami wału korbowego;
• wykonać dodatkowe przetłoczenia przegród i ścian;
• ustawić płaszczyzny złączy skrzyni korbowej poniżej osi wału korbowego;
• użyj układu w kształcie litery Y;
• używana jest studzienka tunelowa.

Ryż. 3.3. Skrzynia korbowa silnika YaMZ-238: A- Przekrój; B- cięcie wzdłużne

Najbardziej sztywną konstrukcją jest skrzynia korbowa z jednoczęściową skrzynią korbową tunelową (ryc. 3.4), która jest zwykle stosowana, gdy jest stosowana jako główne podpory łożysk tocznych. W tym przypadku wał korbowy jest montowany na końcu silnika, a zewnętrzne bieżnie łożysk są instalowane w wydrążonych gniazdach skrzyni korbowej. Skrzynia korbowa tunelowa jest najtrudniejsza w produkcji.

Ryż. 3.4. Obudowa bloku tunelowego: A - cięte wzdłużnie; B - Przekrój

Koszt skrzyni korbowej wykonanej z żeliwa szarego jest niższy niż skrzyni korbowej wykonanej ze stopu aluminium. Żeliwo szare ma dobre właściwości odlewnicze, jest trwałe i łatwe w obróbce. Odlewy z żeliwa szarego nie są podatne na wypaczenia i pękanie.

Podczas gdy bloki żeliwa są wlewane do form ziemnych, bloki ze stopu aluminium są wytwarzane przez formowanie wtryskowe w składane formy metalowe. Zapewnia to wysoką dokładność i produktywność. Istotną wadą bloków aluminiowych jest ich zwiększona rozszerzalność cieplna, która podczas pracy może powodować zniekształcenia kształtów.

Prawdopodobieństwo odkształcenia skrzyni korbowej podczas pracy zależy w dużej mierze od technologii produkcji.

Zniekształcenie kształtu może wystąpić na skutek nieudanego doboru obwodu wału korbowego silnika, nierównomiernego nagrzewania, a także na skutek mechanicznego, a zwłaszcza termicznego przeciążenia silnika podczas pracy.

Ponadto może to nastąpić podczas montażu silnika, jeśli nie zostanie zachowana zalecana kolejność i momenty dokręcania śrub i nakrętek mocujących głowicę cylindrów i pokrywy łożysk głównych.

Niedopuszczalne odkształcenia elementów skrzyni korbowej, aż do zniszczenia, mogą wystąpić w przypadku napełnienia jej zimnym płynem chłodzącym przy ciepłym silniku, a także w przypadku zamarznięcia wody w płaszczu chłodzącym.

Mechanizm korbowy (CSM) przeznaczony do przekształcania ruchu translacyjnego tłoków w ruch obrotowy wału korbowego (CV). Głównymi ruchomymi częściami wału korbowego są: tłoki z pierścieniami, sworznie tłokowe, korbowody, korbowód i łożyska główne oraz koło zamachowe.
Grupa części tłokowych do silników Diesla D-65 i D-240 została zaprojektowana w ten sam sposób.

Ryż. 1. Tłok z korbowodem (D-65):
1 — śruba korbowodu; 2 — pokrywa głowicy korbowodu; 3 — korbowód; 4 - pierścień ustalający; 5 — sworzeń tłokowy; 6 - tłok; 7 — pierścienie zgarniające olej; 8 — pierścienie zaciskowe; 9 — górny pierścień dociskowy; 10 — tuleja górnej główki korbowodu; 11 — tuleja korbowodu górna; 12-dolna osłona korbowodu; 13 — płytka blokująca

Tłoki 6 (rys. 1) wykonane są ze stopu aluminium i posiadają trzy rowki na pierścienie dociskowe 8, 9 i dwa na pierścienie zgarniające olej 7. W dolnej części tłoka znajduje się komora spalania. W rowkach pierścieni zgarniających olej i poniżej tych rowków wierci się otwory w celu spuszczenia oleju do tłoka. Ze względu na średnicę zewnętrzną płaszcza (w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny sworznia tłokowego) tłoki dzieli się na trzy grupy wielkościowe (tabela 1). Na dole znajduje się znak grupy.

W zestawie silnika tłoki, korbowody i sworznie tłokowe dobierane są w tej samej grupie rozmiarowej. Odchylenie masy tłoków i korbowodów w zestawie nie powinno przekraczać 15 g W zależności od średnicy otworu na sworzeń tłokowy tłoki dzieli się na dwie grupy wielkościowe (tabela 2), są one oznaczone farbą. na głowach. Sworznie tłokowe 5 są puste w środku, stalowe. Zapobiegają one ruchowi osiowemu poprzez rozszerzające się pierścienie ustalające 4 zainstalowane w rowkach tłoka. W zależności od średnicy zewnętrznej palce dzielą się na dwie grupy (patrz tabela 2). Farbę do znakowania nakłada się na wewnętrzną powierzchnię palca.

Pierścienie tłokowe wykonane są ze specjalnego żeliwa. Górny pierścień dociskowy 9 o przekroju prostokątnym jest chromowany (wzdłuż powierzchni zewnętrznej) w celu zmniejszenia zużycia. Aby poprawić właściwości ściskające, drugi i trzeci 8 pierścieni posiadają na wewnętrznej powierzchni rowki skrętne, które podczas montażu pierścieni powinny być skierowane do góry - w stronę dna tłoka. Pierścienie zgarniające olej 7 są zamontowane w dwóch dolnych rowkach tłoka (po dwa w każdym rowku). Górny w rowku montowany jest z pierścieniem z okienkami drenażowymi na końcu, a dolny bez okienek; Wgłębienia zewnętrznej powierzchni pierścieni zgarniających olej powinny być skierowane w dół (w stronę płaszcza tłoka).

Zamki pierścieni tłokowych są rozmieszczone w równych odstępach na obwodzie. Normalna szczelina w zamku nowego pierścienia montowanego w nowej tulei wynosi 0,3...0,7 mm. Pierścienie tłokowe wymienia się, jeśli szczelina przekracza 4 mm, a tłoki wymienia się, jeśli szczelina między nowym pierścieniem a rowkiem w tłoku przekracza wysokość 0,4 mm. Silnik wysokoprężny D-245 ma nieco inny układ pierścieni (rys. 2): pod górny pierścień dociskowy o kształcie trapezu wlewa się żeliwną wkładkę 2, jest jeden pierścień zgarniający olej - podobnie jak w D-240 - typu pudełkowego.


Ryż. 2. Układ pierścieni na tłokach silników Diesla D-245 (a) i D240 (b):
a) 1 - tłok; 2 — wkładka żeliwna typu „niresist”; 3 — górny pierścień dociskowy; 4, 5 — pierścienie zaciskowe; 6 — pierścień zgarniający olej;
b) 1 - tłok; 2 — górny pierścień dociskowy; 3, 4 — pierścienie zaciskowe; 5 - pierścień zgarniający olej

Korbowody 3 (patrz rys. 1) są stalowe, tłoczone. W górną głowicę wciskana jest bimetaliczna tuleja 10 (stal z warstwą brązu). W górnej głowicy korbowodu i tulei znajduje się otwór do smarowania sworznia tłokowego. Ze względu na średnicę wewnętrzną tuleje dzieli się na dwie grupy wielkościowe: te o większej średnicy są oznaczone czarną farbą, te o mniejszych średnicach są oznaczone żółtą farbą.

Dolna główka korbowodu jest zdejmowana. Łącznik jest wykonany ukośnie, aby podczas montażu zapewnić przejście dolnej części przez tuleję. Pokrywa 2 mocowana jest do korbowodu za pomocą dwóch wysokiej jakości śrub stalowych, zabezpieczonych płytką blokującą 3.

Ryż. 3. Części mechanizmów korbowych i dystrybucji gazu (D-65):
1 - wtyczka; 2 - koło zębate wałka rozrządu; 3 - pierścień oporowy; 4 - kołnierz oporowy wałka rozrządu; 5 — popychacze; 6 — zawór wlotowy; 7 — prowadnica zaworu; 8 — uchwyt mechanizmu dekompresyjnego; 9 — rolki mechanizmu dekompresyjnego; 10-śruba regulacyjna: 11 - zawór wydechowy; 12 — popychacze; 13-tłokowy; 14-wałek rozrządu; 15 — tuleja; 16 — sworzeń koła zamachowego, 17 — łożyska kulkowe; 18 - śruba; 19 — koło zamachowe; 20 - korona; 21 — korbowód; 22, 23 — panewki łożysk głównych; 24 - sprzęt; 25 — deflektor oleju; 26 - wał korbowy; 27 - koło pasowe; 28 — głowica cylindrów; 29 — sprężyna zaworu; 30 - krakers; 31 — śruba regulacyjna mechanizmu dekompresyjnego; 32 — dźwigienka zaworowa.

Wał korbowy 26 (rys. 3) jest w pełni podparty, stalowy (posiada pięć głównych i cztery czopy korbowodów, których powierzchnie robocze są utwardzane prądami o wysokiej częstotliwości. Czopy korbowodów posiadają wgłębienia do odśrodkowego oczyszczania oleju podczas wał się obraca. Wnęki są zamykane gwintowanymi korkami 1, których silnik musi należeć do tej samej grupy (numer grupy jest wybity na końcu korka), aby nie zakłócało wyważenia wału. Do pierwszego przymocowane są zdejmowane przeciwwagi , czwarty, piąty i ósmy policzek wału silników wysokoprężnych D-240 i D-245. Ich obecność wynika z dużej prędkości obrotowej wału korbowego tych silników (2200 min1), w wyniku czego odśrodkowe siły znacznie wzrastają. Zamontowanie przeciwwag znacznie zmniejsza obciążenie łożysk. W czopach głównych i korbowodach znajdują się otwory, przez które olej dostarczany jest do łożysk (tulei).

Na przednim końcu wału zamontowane jest koło zębate 24 napędu rozdzielczego i pompy układu smarowania, koło pasowe 27 do napędzania pompy i generatora układu chłodzenia oraz deflektor oleju 25; z tyłu znajduje się deflektor oleju i koło zamachowe 19 z wciśniętą na nie stalową obręczą zębatą 20.

Wały korbowe wykonane są z czopów o dwóch rozmiarach nominalnych: w przypadku silników wysokoprężnych D-65 średnice czopów głównego i korbowodu w pierwszej ocenie wynoszą odpowiednio 85,25 mm i 75,25 mm, w drugiej - 85,0 mm i 75,0 mm; dla silników wysokoprężnych D-240 w pierwszym - 75,25 mm i 68,25 mm, w drugim - 75,0 mm i 68,0 mm. Wały z czopami drugiej wielkości standardowej mają na pierwszym policzku oznaczenie: 2КШ - wszystkie czopy wałów drugiej wielkości; 2K - główne są drugie, a korbowody są pierwsze; 2Ш - korbowody drugiego i główne pierwszego.

Panewki łożysk korbowodu 23 główne i 22 korbowodu wykonane są z taśmy stalowo-aluminiowej. Przed ruchem i obrotem tulei zatrzymują się wytłoczone na nich wąsy, które pasują do rowków frezujących w łożach tulei w bloku i korbowodzie. Na zewnętrznej powierzchni tulei naniesiony jest znak towarowy producenta i rozmiar, a na wewnętrznej powierzchni anten (występ) oznaczenie („+” lub „-”) grupy wysokości tulei (linery są zmontowane tak, aby że jeden z nich ma na antenach znak „+”), a drugi „—” lub oba bez oznaczeń). Otwory w górnych połówkach łożysk głównych pokrywają się z kanałami doprowadzającymi olej w bloku.

Luz w łożyskach silnika nowego lub naprawianego mieści się w zakresie 0,065...0,123 mm dla korbowodów i 0,070...0,134 mm dla łożysk głównych. Gdy luz w łożyskach korbowodu wzrasta do 0,25 mm, a owalność czopa jest większa niż 0,06 mm lub w łożyskach głównych odpowiednio do 0,3 i więcej niż 0,1 mm, czopy wału są szlifowane do odpowiedniej naprawy rozmiar.

Ruch osiowy wału jest ograniczony ogranicznikami piątego czopa (dopuszczalny podczas pracy - 0,5 mm), ruch osiowy dolnej główki korbowodu jest dopuszczalny 0,7 mm. Wał korbowy i koło zamachowe silnika wysokoprężnego D-240 pokazano na ryc. 4.

Ryż. 4. Wał korbowy z kołem zamachowym (D-240):
1 - szyjka trzonowa; 2 i 12 - policzki; 3 - pierścienie oporowe; 4 — panewka łożyska głównego dolnego; 5 - koło zamachowe; 6 — podkładka deflektora oleju; 7 – kołek ustalający; 8 - śruba; 9 — koło koronowe; 10 — panewka łożyska głównego górnego; 11 — czop korbowodu; 13 - filet; 14 — przeciwwagi; 15 — śruba mocująca przeciwwagę; 16 — podkładka zabezpieczająca; 17 — koło zębate wału korbowego; 18 — koło zębate napędu pompy olejowej; 19 — podkładka oporowa; 20 - śruba; 21 - koło pasowe; 22 — kanał doprowadzający olej do wnęki czopa korbowodu; 23 - wtyczka; 24 — wgłębienie w czopie korbowodu; 25 - rura olejowa.
[Białoruskie ciągniki rodziny MTZ i YuMZ. Projektowanie, działanie, konserwacja. Tak Belokon, A.I. Okocha, G.V. Szkarowski; wyd. Tak Belokonia. 2003]

Artykuły o wale korbowym silników ciągników: ; ; ; ;

Prawie każdy silnik tłokowy zainstalowany w samochodzie, ciągniku, ciągniku jednoosiowym wykorzystuje mechanizm korbowy. Stosowane są także w sprężarkach do wytwarzania sprężonego powietrza. Energia rozprężających się gazów, produktów spalania kolejnej porcji mieszanki roboczej, zamieniana jest przez mechanizm korbowy na obrót wału roboczego przekazywany na koła, gąsienice lub napęd kosy spalinowej. W sprężarce zachodzi zjawisko odwrotne: energia obrotowa wału napędowego zamieniana jest na energię potencjalną powietrza lub innego gazu sprężonego w komorze roboczej.

Projekt mechanizmu

Pierwsze urządzenia korbowe zostały wynalezione w świecie starożytnym. W starożytnych rzymskich tartakach ruch obrotowy koła wodnego napędzanego prądem rzeki przekształcał się w ruch posuwisto-zwrotny brzeszczotu. W starożytności takie urządzenia nie były powszechnie stosowane z następujących powodów:

• części drewniane szybko się zużywały i wymagały częstych napraw lub wymiany;
• jak na tamte czasy niewolnicza praca była tańsza niż zaawansowana technologia.

W uproszczonej formie mechanizm korbowy stosowany był od XVI wieku w wiejskich kołowrotkach. Ruch pedału zamieniał się na obrót obracającego się koła i innych części urządzenia.

Silniki parowe opracowane w XVIII wieku również wykorzystywały mechanizm korbowy. Umiejscowiono go na kole napędowym lokomotywy. Ciśnienie pary na dnie tłoka zostało zamienione na ruch posuwisto-zwrotny drążka połączonego z korbowodem osadzonym obrotowo na kole napędowym. Korbowód zapewniał obrót koła. Taki układ mechanizmu korbowego był podstawą transportu mechanicznego aż do pierwszej tercji XX wieku.

W silnikach poprzecznych poprawiono konstrukcję lokomotywy. Tłok w nich jest sztywno przymocowany do drążka poprzecznego, który przesuwa się w przód i w tył w prowadnicach. Zawias jest przymocowany do końca pręta, a do niego przymocowany jest korbowód. Schemat ten zwiększa zakres ruchów roboczych, a nawet umożliwia wykonanie drugiej komory po drugiej stronie tłoka. Zatem każdemu ruchowi pręta towarzyszy skok roboczy. Taka kinematyka i dynamika mechanizmu korbowego umożliwiają podwojenie mocy przy tych samych wymiarach. Poprzeczki znajdują zastosowanie w dużych stacjonarnych i okrętowych instalacjach diesla.

Elementy tworzące mechanizm korbowy dzielą się na następujące typy:

• Ruchomy.
• Naprawił.

Do pierwszych należą:

• tłok;
• pierścienie;
• palce;
• korbowód;
• koło zamachowe;
• wał korbowy;
• łożyska ślizgowe wału korbowego.

Do stałych części mechanizmu korbowego należą:

• blok cylindrów;
• rękaw;
• głowa bloku;
• nawiasy;
• korbowód;
• inne drobne elementy.

Tłoki, sworznie i pierścienie są połączone w grupę tłoków.

Każdy element, a także szczegółowy schemat kinematyczny i zasada działania zasługują na bardziej szczegółowe omówienie

Jest to jedna z najbardziej skomplikowanych części silnika pod względem konfiguracji. Na schematycznym rysunku trójwymiarowym widać, że wewnątrz przebite są dwa nie przecinające się układy kanałów doprowadzających olej do punktów smarowania i obiegu chłodziwa. Odlewany jest z żeliwa lub stopów metali lekkich i zawiera miejsca do wciskania tulei cylindrowych, wsporniki łożysk wału korbowego, miejsce na koło zamachowe, układy smarowania i chłodzenia. Urządzenie jest podłączone do przewodów układu zasilania mieszanką paliwową i usuwania spalin.

Zbiornik miski olejowej ze środkiem smarnym jest przymocowany do dolnej części bloku za pomocą uszczelnionej uszczelki. To w tej skrzyni korbowej odbywa się główna praca mechanizmu korbowego, w skrócie KShM.

Tuleja musi wytrzymać wysokie ciśnienie panujące w cylindrze. Tworzą go gazy powstające po spaleniu mieszanki paliwowej. Dlatego miejsce wciskania wkładek musi wytrzymywać duże obciążenia mechaniczne i termiczne.

Tuleje są zwykle wykonane z wytrzymałej stali, rzadziej - z żeliwa. Podczas pracy silnika zużywają się i można je wymienić podczas remontu generalnego silnika. Istnieją dwa główne układy ich rozmieszczenia:

• sucha, zewnętrzna strona tulei przenosi ciepło na materiał bloku cylindrów;
• na mokro, wkładkę myje się od zewnątrz płynem chłodzącym.

Druga opcja pozwala rozwinąć większą moc i tolerować obciążenia szczytowe.

Tłoki

Część stanowi odlew stalowy lub aluminiowy w formie odwróconego szkła. Ślizgając się po ściankach cylindra, przejmuje ciśnienie spalonej mieszanki paliwowej i zamienia je w ruch liniowy. Następnie poprzez zespół korbowy zamienia się w obrót wału korbowego, a następnie przekazywany jest na sprzęgło i skrzynię biegów, a poprzez kardan na koła. Siły działające w mechanizmie korbowym wprawiają w ruch pojazd lub mechanizm stacjonarny.

Część spełnia następujące funkcje:

• w suwie ssania, poruszając się w dół (lub w kierunku od wału korbowego, jeżeli cylinder nie jest ustawiony pionowo) dalej, zwiększa objętość komory roboczej i wytwarza w niej podciśnienie, zasysając i równomiernie rozprowadzając kolejną porcję mieszanina robocza w całej objętości;
• podczas suwu sprężania grupa tłoków porusza się w górę, ściskając mieszaninę roboczą do wymaganego stopnia;
• Następnie następuje suw mocy, część pod ciśnieniem spada, przekazując impuls obrotowy na wał korbowy;
• podczas suwu wydechu podnosi się ponownie, wypychając spaliny do układu wydechowego.

Przy wszystkich suwach, z wyjątkiem skoku roboczego, grupa tłoków porusza się dzięki wałem korbowym, zabierając część energii jego obrotu. W silnikach jednocylindrowych do gromadzenia takiej energii wykorzystuje się masywne koło zamachowe, w silnikach wielocylindrowych skoki cylindrów są przesunięte w czasie.

Strukturalnie produkt jest podzielony na następujące części:

• dno, które pochłania ciśnienie gazu;
• uszczelka z rowkami na pierścienie tłokowe;
• spódnica, w której zabezpieczony jest palec.

Sworzeń służy jako oś, na której zamocowane jest górne ramię korbowodu.

Pierścienie tłokowe

Przeznaczenie i konstrukcja pierścieni tłokowych jest określona przez ich rolę w działaniu urządzeń korbowych. Pierścienie są wykonane na płasko, mają nacięcie o szerokości kilku dziesiątych milimetra. Wkłada się je w wykonane dla nich pierścieniowe rowki na uszczelce.

Pierścienie spełniają następujące funkcje:

• Uszczelnij szczelinę pomiędzy tuleją a ściankami tłoka.
• Podaj kierunek ruchu tłoka.
• Fajny. Dotykając tulei, pierścienie uszczelniające usuwają nadmiar ciepła z tłoka, chroniąc go przed przegrzaniem.
• Odizoluj komorę roboczą od smarów w skrzyni korbowej. Z jednej strony pierścienie zatrzymują kropelki oleju wtryśnięte do skrzyni korbowej pod wpływem przeciwwag na policzkach wału korbowego, z drugiej strony umożliwiają przedostanie się niewielkiej ilości oleju w celu nasmarowania ścian cylindrów. Odpowiada za to dolny pierścień zgarniający olej.

Połączenie tłoka z korbowodem również wymaga smarowania.

Brak smarowania w ciągu kilku minut powoduje, że części cylindra nie nadają się do użytku. Części trące przegrzewają się i zaczynają się zapadać lub zacinać. Naprawa w tym przypadku będzie trudna i kosztowna.

Sworznie tłokowe

Realizowane jest połączenie kinematyczne pomiędzy tłokiem a korbowodem. Produkt jest zamocowany w płaszczu tłoka i służy jako oś łożyska ślizgowego. Części wytrzymują duże obciążenia dynamiczne podczas skoku roboczego, a także zmiany skoku i odwrócenie kierunku ruchu. Są wykonane z wysokostopowych stopów żaroodpornych.

Wyróżnia się następujące typy konstrukcji palców:

• Naprawił. Są one trwale zamontowane w osłonie, obraca się tylko klatka górnej części korbowodu.
• Ruchomy. Mogą obracać się w swoich mocowaniach.

Konstrukcja pływająca stosowana jest w nowoczesnych silnikach; zmniejsza obciążenie właściwe elementów zespołu korbowego i zwiększa ich żywotność.

Ten krytyczny element mechanizmu korbowego silnika jest składany, co umożliwia wymianę panewek łożysk w koszykach. Łożyska ślizgowe stosuje się w silnikach wolnoobrotowych, w silnikach szybkoobrotowych instalowane są droższe łożyska toczne.

Z wyglądu korbowód przypomina klucz. Aby zwiększyć wytrzymałość i zmniejszyć wagę, przekrój wykonano w formie dwuteownika.

Podczas pracy część podlega naprzemiennym obciążeniom ściskania i rozciągania wzdłużnego. Do produkcji stosuje się odlewy ze stali stopowej lub wysokowęglowej.

Transformacja odbywa się z pomocą.

Spośród części grupy korbowej wał korbowy ma najbardziej złożony kształt przestrzenny. Kilka przegubów przesuwa osie obrotu jego segmentów od głównej osi wzdłużnej. Dolne bieżnie korbowodów są przymocowane do tych zdalnych osi. Fizyczne znaczenie konstrukcji jest dokładnie takie samo, jak w przypadku mocowania osi korbowodu do krawędzi koła zamachowego. W wale korbowym „dodatkowa”, nieużywana część koła zamachowego jest usuwana i zastępowana przeciwwagą. Pozwala to znacznie zmniejszyć wagę i wymiary produktu oraz zwiększyć maksymalną dostępną prędkość.

Główne części tworzące wał korbowy są następujące:

• Shakey. Służy do mocowania wału we wspornikach skrzyni korbowej i korbowodów na wale. Pierwsze nazywane są głównymi, drugie - korbowodem.
• Policzki. Tworzą kolana, od których węzeł wziął swoją nazwę. Obracając się wokół osi wzdłużnej i popychane przez korbowody, zamieniają energię ruchu wzdłużnego grupy tłoków na energię obrotową wału korbowego.
• Przednia część wyjściowa. Umieszczone jest na nim koło pasowe, z którego obracają się wały układów pomocniczych silnika - chłodzenia, smarowania, mechanizmu rozdzielczego i generatora - za pomocą napędu łańcuchowego lub pasowego.
• Główna część wyjściowa. Przekazuje energię do przekładni i dalej na koła.

Tylna część policzków, wystająca poza oś obrotu wału korbowego, służy jako przeciwwaga dla ich części głównej i czopów korbowodów. Pozwala to na dynamiczne wyważanie konstrukcji obracającej się z dużą prędkością, unikając destrukcyjnych drgań podczas pracy.

Do produkcji wałów korbowych stosuje się odlewy z lekkiego żeliwa o wysokiej wytrzymałości lub wytłoczki na gorąco (odkuwki) ze stali hartowanej.

Korbowód

Służy jako podstawa konstrukcyjna całego silnika; wszystkie pozostałe części są do niego przymocowane. Wychodzą z niego wsporniki zewnętrzne, na których mocowana jest cała jednostka do korpusu. Do skrzyni korbowej przymocowana jest przekładnia, która przenosi moment obrotowy z silnika na koła. W nowoczesnych konstrukcjach skrzynia korbowa jest wykonana jako jedna część z blokiem cylindrów. W jego ramach przestrzennych odbywa się główna praca podzespołów, mechanizmów i części silnika. Do dolnej części skrzyni korbowej przymocowana jest miska, w której przechowywany jest olej do smarowania ruchomych części.

Zasada działania mechanizmu korbowego

Zasada działania mechanizmu korbowego nie zmieniła się przez ostatnie trzy stulecia.

Podczas suwu pracy mieszanina robocza zapalona pod koniec suwu sprężania szybko się pali, produkty spalania rozszerzają się i popychają tłok w dół. Popycha korbowód, który opiera się na dolnej osi, oddalonej od głównej osi wzdłużnej. W rezultacie pod wpływem sił przyłożonych stycznie wał korbowy obraca się o ćwierć obrotu w silnikach czterosuwowych i pół obrotu w silnikach dwusuwowych. W ten sposób ruch wzdłużny tłoka przekształca się w obrót wału.

Obliczenia mechanizmu korbowego wymagają doskonałej znajomości mechaniki stosowanej, kinematyki i wytrzymałości materiałów. Powierzane jest ono najbardziej doświadczonym inżynierom.

Awarie występujące podczas pracy wału korbowego i ich przyczyny

Awarie mogą wystąpić w różnych elementach grupy korbowej. Złożoność konstrukcji i kombinacji parametrów mechanizmów korbowodów silnika powoduje, że należy zwrócić szczególną uwagę na ich obliczenia, produkcję i działanie.

Najczęściej awarie wynikają z nieprzestrzegania trybów pracy i konserwacji silnika. Zła jakość smarowania, zatykanie kanałów doprowadzających olej, przedwczesna wymiana lub uzupełnienie oleju w skrzyni korbowej do określonego poziomu - wszystkie te przyczyny prowadzą do zwiększonego tarcia, przegrzania części oraz pojawienia się zadrapań, otarć i zadrapań na ich powierzchniach roboczych. Filtr oleju należy wymieniać przy każdej wymianie oleju. Zgodnie z harmonogramem przeglądów należy wymienić również filtry paliwa i powietrza.

Awaria układu chłodzenia powoduje również deformację termiczną części, aż do ich zakleszczenia lub zniszczenia. Silniki Diesla są szczególnie wrażliwe na jakość smarowania.

Problemy w układzie zapłonowym mogą również prowadzić do osadzania się węgla na tłoku i jego pierścieniach. Koksowanie pierścieni powoduje spadek kompresji i uszkodzenie ścianek cylindra.

Zdarza się również, że przyczyną awarii są niskiej jakości lub podrabiane części lub materiały użyte podczas konserwacji. Lepiej kupować je u oficjalnych dealerów lub zaufanych sklepów, którym zależy na ich reputacji.

Lista usterek KSzM

Najczęstsze awarie mechanizmów to:

• zużycie i zniszczenie korbowodu wału korbowego i czopów głównych;
• szlifowanie, odpryskiwanie lub topienie panewek łożysk ślizgowych;
• zanieczyszczenie pierścieni tłokowych osadami węglowymi ze spalania;
• przegrzanie i pęknięcie pierścieni;
• gromadzenie się osadów węglowych na denku tłoka prowadzi do jego przegrzania i możliwego zniszczenia;
• Długotrwała praca silnika ze skutkami detonacji powoduje wypalenie denka tłoka.

Połączenie tych usterek z nieprawidłowym działaniem układu smarowania może spowodować niewspółosiowość tłoków w cylindrach i zatarcie silnika. Eliminacja wszystkich tych awarii polega na demontażu silnika i jego częściowym lub całkowitym demontażu.

Naprawy zajmują dużo czasu i są drogie, dlatego lepiej jest wykryć awarie na wczesnym etapie i usunąć problemy w odpowiednim czasie.

Oznaki nieprawidłowego działania wału korbowego

Aby w porę wykryć awarie i negatywne procesy zaczynające się rozwijać w grupie korbowej, warto wiedzieć na podstawie znaków zewnętrznych:

• Puka w silniku, nietypowe dźwięki podczas przyspieszania. Dźwięki dzwonienia są często spowodowane zjawiskami detonacyjnymi. Niecałkowite spalanie paliwa podczas suwu mocy oraz jego wybuchowe spalanie podczas suwu wydechu prowadzą do gromadzenia się nagaru na pierścieniach i denku tłoka, pogorszenia warunków ich chłodzenia i zniszczenia. Należy zatankować wysokiej jakości paliwo i sprawdzić na stanowisku parametry pracy układu zapłonowego.
• Tępe uderzenia wskazują na zużycie czopów wału korbowego. W takim przypadku należy zaprzestać jego używania, przeszlifować czopy i wymienić tuleje na grubsze z zestawu naprawczego.
• „Śpiewający” dźwięk o wysokiej, głośnej nucie wskazuje na możliwy początek topienia wkładek lub brak oleju w miarę wzrostu prędkości. Musisz także pilnie udać się do centrum serwisowego.
• Niebieskie kłęby dymu z rury wydechowej wskazują na nadmiar oleju w komorze roboczej. Należy sprawdzić stan pierścieni i w razie potrzeby wymienić.
• Spadek mocy może być również spowodowany koksowaniem pierścieniowym i zmniejszoną kompresją.

Jeśli zauważysz te niepokojące objawy, nie odkładaj wizyty w serwisie. Zajęty silnik będzie kosztować znacznie więcej, zarówno pod względem finansowym, jak i czasowym.

Konserwacja KShM

Aby nie uszkodzić części wału korbowego, należy przestrzegać wszystkich wymagań producenta dotyczących okresowej konserwacji i regularnych przeglądów pojazdu.

Poziom oleju, szczególnie w pojeździe, który nie jest nowy, należy sprawdzać codziennie przed wyjazdem. Zajmuje to mniej niż minutę, a w przypadku poważnej awarii może zaoszczędzić miesięcy oczekiwania.

Paliwo należy tankować wyłącznie na sprawdzonych stacjach znanych marek, nie dając się zwieść dwurublowej różnicy w cenie.

Jeśli zauważysz wymienione powyżej niepokojące objawy, powinieneś natychmiast udać się do serwisu.

Nie należy samodzielnie wiercić cylindrów, usuwać nagaru z pierścieni ani wykonywać innych skomplikowanych prac naprawczych na własną rękę w oparciu o filmy z Internetu. Jeśli nie masz wieloletniego doświadczenia w takiej pracy, lepiej zwrócić się do profesjonalistów. Samodzielny montaż mechanizmu korbowodu po naprawie jest bardzo trudną operacją.

Rozsądne jest stosowanie różnych opatentowanych sposobów „przekształcenia osadów węglowych na ściankach cylindrów” lub „odwęglenia” tylko wtedy, gdy masz całkowitą pewność zarówno diagnozy, jak i leku.

Mogą Cię również zainteresować następujące artykuły:

Mechanizm korbowo-suwakowy: urządzenie, zasada działania, zastosowanie

Mechanizm korbowy (CPM) jest ważnym mechanizmem silnika samochodowego, który przekształca ruchy translacyjne układu tłokowego w ruch obrotowy wału korbowego silnika, z którego z kolei ruch ten jest przenoszony na koła samochodu, co wprawia samochód w ruch.

Zasada działania mechanizmu korbowego

Pod ciśnieniem gazów powstających w cylindrach silnika podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej tłok przesuwa się do przodu w kierunku wału korbowego.

Ważne części mechanizmu, czyli tłok, korbowód i wał, pomagają przekształcić ruchy translacyjne w ruchy obrotowe, co z kolei rozpoczyna obrót kół samochodu.

"Wał." Na licencji domeny publicznej Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CShaft.gif#mediaviewer/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:CShaft.gif

W odwrotnej kolejności współdziałanie wału z tłokiem przebiega następująco: wał obracając się poprzez części mechanizmu - wał, korbowód i tłok, zamienia energię na ruch postępowy tłoka.

Autor: A. Schierwagen przy użyciu OpenOffice Draw, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Jak działa mechanizm korbowy?

Zdjęcie: http://mediaport.net.ua

Mechanizm składa się z części, zarówno ruchomych, jak i nieruchomych.

Ruchome części typu:

• tłok;
• pierścień zgarniający olej (1);
• pierścienie zaciskowe (2);
• sworzeń tłokowy (3);
• pierścień ustalający (4);
• korbowód;
• osłona korbowodu (5);
• śruba mocująca (6);
• wkładki (7);
• tuleja (8);
• wał korbowy;
• czop korbowy (9);
• przeciwwaga (10);
• szyjka trzonowa (11);
• koło zamachowe

Części typu stałego:

• blok cylindrów i głowica;

Tłok z pierścieniami i sworzniem

Tłok to mała cylindryczna część wykonana ze stopu aluminium. Jego głównym celem jest przekształcenie ciśnienia uwalnianych gazów w ruch postępowy przenoszony na korbowód. Ruch posuwisto-zwrotny zapewnia tuleja.

Tłok składa się z osłony, głowicy i dna (dna). Dno może mieć różne kształty (wypukłe, wklęsłe lub płaskie) i zawiera komorę spalania. Na głowicy znajdują się małe rowki na pierścienie tłokowe (zgarniacz oleju i kompresja).

Pierścienie sprężające zapobiegają przedostawaniu się ewentualnych gazów do skrzyni korbowej silnika, a pierścienie typu niskousuwalnego służą do usuwania nadmiaru oleju ze ścianek cylindrów.

Spódnica wyposażona jest w specjalne występy z otworami do montażu sworznia tłokowego łączącego tłok z korbowodem.

korbowód

Korbowód to kolejna część wału korbowego, która jest wykonana ze stali metodą tłoczenia lub kucia, wyposażona w przeguby przegubowe. Korbowód ma za zadanie przenosić energię ruchu z tłoka na wał.

Korbowód składa się z górnej, składanej dolnej głowicy i korbowodu. Głowica górna połączona jest ze sworzniem tłokowym. Dolną głowicę składaną można połączyć z czopem wału za pomocą kołpaków (korbowodu).

Korba (kolano)

Korbowód tłokowy jest przymocowany do dowolnej korby (kolanka). Często korba znajduje się od osi czopów w pewnym promieniu, który określa skok tłoka. To właśnie ten szczegół nadał nazwę mechanizmowi korbowemu.

Wał korbowy

Kolejna ruchoma część mechanizmu o złożonej konfiguracji, wykonana z żeliwa lub stali. Głównym celem wału jest przekształcenie ruchu translacyjnego tłoka w moment obrotowy.

Wał korbowy składa się z czopów (głównego, korbowodu), policzków (łączących czopy) i przeciwwag. Policzki zapewniają równowagę podczas pracy całego mechanizmu. Wewnątrz szyi i policzków znajdują się małe otwory, przez które dostarczany jest olej pod ciśnieniem.

Koło zamachowe

Koło zamachowe jest zwykle montowane na końcu wału. Wykonane z żeliwa. Koło zamachowe ma na celu zwiększenie równomiernego obrotu wału w celu uruchomienia silnika za pomocą rozrusznika.

Obecnie częściej stosuje się koła zamachowe dwumasowe - dwa dyski, które są ze sobą dość ściśle połączone.

Blok cylindrów

Jest to nieruchoma część wału korbowego, która jest wykonana z żeliwa lub aluminium. Blok przeznaczony jest do prowadzenia tłoków; to w nich odbywa się cały proces pracy.

Blok cylindrów może być wyposażony w płaszcze chłodzące, łoża łożyskowe (wałka rozrządu i wału korbowego) oraz miejsce mocowania.

Głowica cylindra

Ta część wyposażona jest w komorę spalania, kanały (dolot i wydech), otwory na świece zapłonowe, tuleje i gniazda. Głowica cylindra wykonana jest z aluminium.

Podobnie jak blok, głowica również posiada płaszcz chłodzący, który łączy się z płaszczem cylindra. Ale szczelność tego połączenia zapewnia specjalna uszczelka.

Głowicę zamknięto małą tłoczoną pokrywką, a pomiędzy nimi zainstalowano gumową uszczelkę odporną na olej.

Tłok, tuleja cylindrowa i korbowód tworzą to, co kierowcy powszechnie nazywają cylindrem. Silnik może mieć od jednego do 16, a czasami więcej cylindrów. Im więcej cylindrów, tym większa całkowita pojemność skokowa silnika i odpowiednio większa jego moc. Ale musisz zrozumieć, że wraz z mocą wzrasta również zużycie paliwa. Cylindry w silniku można ułożyć w różne układy:

• in-line (osie wszystkich cylindrów znajdują się w tej samej płaszczyźnie)
• Układ w kształcie litery V (osie cylindrów rozmieszczone są pod kątem 60 lub 120 stopni w dwóch płaszczyznach)
• układ przeciwstawny (osie cylindrów ułożone są pod kątem 180 stopni)
• Układ VR (podobny do V, ale płaszczyzny są ułożone pod niewielkim kątem względem siebie)
• Układ w kształcie litery W jest połączeniem dwóch układów VR na jednym wale korbowym, umieszczonych w kształcie litery V z przesunięciem w stosunku do pionu

Wyważenie silnika, a także jego wielkość, zależą od układu. Silnik boksera ma najlepszą równowagę, ale rzadko jest używany w samochodach ze względu na swoje cechy konstrukcyjne.

Sześciocylindrowy silnik rzędowy ma również doskonałe wyważenie, ale jego zastosowanie w nowoczesnych samochodach jest prawie niemożliwe ze względu na jego masywność. Silniki w kształcie litery V i W są najbardziej rozpowszechnione ze względu na najlepsze połączenie właściwości dynamicznych i cech konstrukcyjnych.

Głównym zadaniem, stosowanym we wszelkiego rodzaju urządzeniach, jest konwersja energii, która powstaje podczas spalania określonych substancji, w przypadku silników spalinowych – jest to paliwo na bazie produktów naftowych lub alkoholi oraz powietrze niezbędne do spalania.

Energia zamieniana jest na działanie mechaniczne – obrót wału. Następnie ten obrót jest przekazywany dalej, aby wykonać użyteczną akcję.

Jednak realizacja całego tego procesu nie jest taka prosta. Konieczne jest zorganizowanie prawidłowej konwersji uwolnionej energii, zapewnienie dopływu paliwa do komór, w których spalana jest mieszanka paliwowa w celu uwolnienia energii oraz usunięcie produktów spalania. I nie liczy się to, że ciepło powstające podczas spalania trzeba gdzieś odprowadzić, trzeba usunąć tarcie pomiędzy ruchomymi elementami. Ogólnie rzecz biorąc, proces konwersji energii jest złożony.

Dlatego silnik spalinowy jest dość złożonym urządzeniem, składającym się ze znacznej liczby mechanizmów spełniających określone funkcje. Jeśli chodzi o konwersję energii, odbywa się ona za pomocą mechanizmu zwanego korbą. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie pozostałe elementy elektrowni zapewniają jedynie warunki konwersji i zapewniają najwyższą możliwą wydajność.

Zasada działania mechanizmu korbowego

Główne zadanie stoi przed tym mechanizmem, ponieważ przekształca on ruch posuwisto-zwrotny tłoka w obrót wału korbowego, czyli wału, z którego wytwarzane jest działanie użyteczne.

Urządzenie KShM

Aby było bardziej jasne, silnik ma grupę cylinder-tłok składającą się z tulei i tłoków. Górna część tulei zamknięta jest głowicą, a wewnątrz niej umieszczony jest tłok. Zamknięta wnęka tulei to przestrzeń, w której spalana jest mieszanka paliwowa.

Podczas spalania objętość palnej mieszanki znacznie wzrasta, a ponieważ ścianki tulei i głowicy są nieruchome, zwiększenie objętości wpływa na jedyny ruchomy element tego obwodu – tłok. Oznacza to, że tłok przejmuje ciśnienie gazów uwalnianych podczas spalania i w rezultacie przesuwa się w dół. To pierwszy etap transformacji - spalanie doprowadziło do ruchu tłoka, czyli proces chemiczny zamienił się w mechaniczny.

I wtedy zaczyna działać mechanizm korbowy. Tłok jest połączony z wałem korbowym za pomocą korbowodu. Połączenie to jest sztywne, ale ruchome. Sam tłok mocowany jest do korbowodu za pomocą sworznia, co umożliwia łatwą zmianę jego położenia względem tłoka.

Korbowód swoją dolną częścią zakrywa szyjkę korby, która ma kształt cylindryczny. Pozwala to na zmianę kąta między tłokiem a korbowodem, a także korbowodem i wałem korbowym, ale korbowód nie może poruszać się na boki. Zmienia jedynie swój kąt względem tłoka, ale obraca się na czopie korby.

Ponieważ połączenie jest sztywne, odległość między czopem korby a samym tłokiem nie ulega zmianie. Ale korba ma kształt litery U, dlatego w stosunku do osi wału korbowego, na którym znajduje się ta korba, zmienia się odległość między tłokiem a samym wałem.

Dzięki zastosowaniu korb udało się zorganizować konwersję ruchu tłoka na obrót wału.

Ale to jest schemat interakcji tylko grupy cylinder-tłok z mechanizmem korbowym.

W rzeczywistości wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, ponieważ pomiędzy elementami tych elementów zachodzą interakcje, a także mechaniczne, co oznacza, że ​​w punktach styku tych elementów będzie powstawać tarcie, które należy maksymalnie zmniejszyć. Należy również wziąć pod uwagę, że jedna korba nie jest w stanie współpracować z dużą liczbą korbowodów, a tak naprawdę powstają silniki z dużą liczbą cylindrów - aż do 16. Jednocześnie należy również zadbać o to, aby dalsze przenoszenie ruchu obrotowego. Przyjrzyjmy się zatem, z czego składa się zespół cylinder-tłok (CPG) i mechanizm korbowy (CPM).

Zacznijmy od CPG. Głównymi jego elementami są tuleje i tłoki. Dotyczy to również pierścieni na palcach.

Rękaw

Odpinany rękaw

Istnieją dwa rodzaje rękawów – wykonane bezpośrednio w bloku i będące ich częścią oraz wyjmowane. Jeśli chodzi o te wykonane w bloku, są to w nim cylindryczne wgłębienia o wymaganej wysokości i średnicy.

Wyjmowane również mają kształt cylindryczny, ale są otwarte na końcach. Często, aby bezpiecznie zmieścić się w swoim gnieździe w bloku, w górnej części znajduje się niewielki odpływ, który to zapewnia. W dolnej części, dla zagęszczenia, zastosowano gumowe pierścienie, zamontowane w rowkach przepływowych na tulei.

Wewnętrzna powierzchnia tulei nazywana jest lustrem, ponieważ jest poddawana dokładnej obróbce mechanicznej, aby zapewnić możliwie najniższe tarcie pomiędzy tłokiem a lustrem.

W silnikach dwusuwowych na pewnym poziomie w tulei wykonuje się kilka otworów, które nazywane są oknami. W klasycznej konstrukcji silnika spalinowego zastosowano trzy okna - do wlotu, wylotu i obejścia mieszanki paliwowej i produktów odpadowych. W instalacjach przeciwstawnych, takich jak OROS, które również działają w trybie push-pull, nie ma potrzeby stosowania okna obejściowego.

Tłok

Tłok przejmuje energię powstałą podczas spalania i poprzez swój ruch zamienia ją na działanie mechaniczne. Składa się z dołu, spódnicy i guzków do założenia palca.

Urządzenie tłokowe

To dolna część tłoka odbiera energię. Dolna powierzchnia silników benzynowych była początkowo płaska, ale później zaczęto na niej robić wgłębienia na zawory, zapobiegając ich kolizji z tłokami.

W silnikach wysokoprężnych, gdzie tworzenie mieszanki następuje bezpośrednio w cylindrze, a składniki mieszanki są tam dostarczane oddzielnie, w denkach tłoków znajduje się komora spalania – specjalnie ukształtowane wgłębienia, które zapewniają lepsze wymieszanie składników mieszanki.

Silniki benzynowe z wtryskiem również zaczęły wykorzystywać komory spalania, ponieważ osobno dostarczają również składniki mieszanki.

Spódnica jest jedynie jej przewodnikiem w rękawie. Ponadto jego dolna część ma specjalny kształt zapobiegający kontaktowi fartucha z korbowodem.

Aby zapobiec przedostawaniu się produktów spalania do przestrzeni podtłokowej, stosuje się pierścienie tłokowe. Dzielą się na zgarniacze kompresyjne i olejowe.

Zadaniem kompresji jest wyeliminowanie pojawienia się szczeliny pomiędzy tłokiem a lustrem, a tym samym utrzymanie ciśnienia w przestrzeni nad tłokiem, co również bierze udział w tym procesie.

Gdyby nie było pierścieni uszczelniających, tarcie pomiędzy różnymi metalami, z których wykonany jest tłok i tuleja, byłoby bardzo duże, a tłok zużywałby się bardzo szybko.

W silnikach dwusuwowych nie stosuje się pierścieni zgarniających olej, ponieważ lusterko jest smarowane olejem dodawanym do paliwa.

W silnikach czterosuwowych smarowanie odbywa się poprzez oddzielny układ, dlatego aby uniknąć nadmiernego zużycia oleju, stosuje się pierścienie zgarniające olej, które usuwają nadmiar oleju z lusterka i zrzucają go do miski olejowej. Wszystkie pierścienie osadzone są w rowkach wykonanych w tłoku.

Występy to otwory w tłoku, w które wkładany jest sworzeń. Posiadają odpływy od wewnętrznej strony tłoka zwiększające sztywność konstrukcji.

Palec to rurka o znacznej grubości z precyzyjną obróbką powierzchni zewnętrznej. Często, aby palec podczas pracy nie wysunął się poza tłok i nie uszkodził lusterka wkładki, blokuje się go za pomocą pierścieni umieszczonych w rowkach wykonanych w występach.

To jest projekt CPG. Przyjrzyjmy się teraz konstrukcji mechanizmu korbowego.

korbowód

Składa się więc z korbowodu, wału korbowego, gniazd tego wału w bloku oraz kołpaków montażowych, tulei, tulei i półpierścieni.

Korbowód to korbowód z otworem w górnej części na sworzeń tłokowy. Jego dolna część wykonana jest w formie półpierścienia, za pomocą którego osadzona jest na szyjce korby, wokół szyjki przymocowana jest pokrywką, jej wewnętrzna powierzchnia również jest wykonana w formie półpierścienia wraz z łącznikami pręt tworzą sztywne, ale ruchome połączenie z szyjką - korbowód może się wokół niego obracać. Korbowód łączony jest z pokrywą za pomocą połączeń śrubowych.

Aby zmniejszyć tarcie pomiędzy sworzniem a otworem korbowodu, stosuje się tuleję miedzianą lub mosiężną.

Wewnątrz korbowodu na całej swojej długości znajduje się otwór, przez który doprowadzany jest olej smarujący połączenie korbowodu ze sworzniem.

Wał korbowy

Przejdźmy do wału korbowego. Ma dość skomplikowany kształt. Jego osią są główne czopy, poprzez które jest połączony z blokiem cylindrów. Aby zapewnić sztywne połączenie, ale znowu ruchome, gniazda wału w bloku są wykonane w postaci półpierścieni, druga część tych półpierścieni to pokrywy, za pomocą których wał dociskany jest do bloku. Pokrywy łączone są z blokiem za pomocą śrub.

Wał korbowy silnika 4-cylindrowego

Czopy główne wału są połączone z policzkami, które są jednym z elementów korby. W górnej części tych policzków znajduje się czop korbowodu.

Liczba czopów głównych i korbowodów zależy od liczby cylindrów, a także ich układu. Silniki rzędowe i V-twin nakładają bardzo duże obciążenia na wał, dlatego wał musi być zamontowany do bloku, aby prawidłowo rozłożyć to obciążenie.

W tym celu na każdym wale korbowym muszą znajdować się dwa czopy główne. Ponieważ jednak korba jest umieszczona pomiędzy dwoma czopami, jeden z nich będzie stanowić podporę dla drugiej korby. Wynika z tego, że rzędowy 4-cylindrowy silnik ma 4 korby i 5 czopów głównych na wale.

W przypadku silników V-twin sytuacja jest nieco inna. W nich cylindry są ułożone w dwóch rzędach pod pewnym kątem. Dlatego jedna korba współpracuje z dwoma korbowodami. Dlatego 8-cylindrowy silnik wykorzystuje tylko 4 korby i ponownie 5 głównych czopów.

Zmniejszenie tarcia pomiędzy korbowodami i czopami oraz blokiem z czopami głównymi uzyskuje się poprzez zastosowanie tulei – łożysk ślizgowych, które umieszcza się pomiędzy czopem a korbowodem lub blokiem z pokrywą.

Czopy wału są smarowane pod ciśnieniem. Do dostarczania oleju stosuje się kanały w korbowodzie i czopach głównych, ich pokrywach i tulejach.

Podczas pracy powstają siły, które próbują przesunąć wał korbowy w kierunku wzdłużnym. Aby to wyeliminować, stosuje się półpierścienie nośne.

W silnikach wysokoprężnych zastosowano przeciwwagi przymocowane do szczęk korbowych w celu kompensacji obciążeń.

Koło zamachowe

Po jednej stronie wału wykonany jest kołnierz, do którego przymocowane jest koło zamachowe, które spełnia jednocześnie kilka funkcji. To z koła zamachowego przenoszony jest obrót. Ma znaczną masę i wymiary, co ułatwia obrót wału korbowego po obróceniu się koła zamachowego. Aby uruchomić silnik, należy wytworzyć znaczną siłę, dlatego na obwodzie koła zamachowego nałożone są zęby, które nazywane są koroną koła zamachowego. Przez tę koronę rozrusznik obraca wał korbowy podczas uruchamiania elektrowni. To koło zamachowe jest przymocowane do mechanizmów wykorzystujących obrót wału do wykonania użytecznego działania. W samochodzie jest to skrzynia biegów, która przenosi obrót na koła.

Aby wyeliminować bicie osiowe, wał korbowy i koło zamachowe muszą być dobrze wyważone.

Drugi koniec wału korbowego, naprzeciwko kołnierza koła zamachowego, często służy do napędzania innych mechanizmów i układów silnika: można tam umieścić na przykład koło zębate napędu pompy olejowej lub gniazdo koła pasowego napędowego.

To jest podstawowy schemat wału korbowego. Nie wynaleziono jeszcze nic szczególnie nowego. Wszystkie nowe rozwiązania mają na celu jak dotąd jedynie zmniejszenie strat mocy w wyniku tarcia między elementami głowicy cylindrów a wałem korbowym.

Próbują także zmniejszyć obciążenie wału korbowego, zmieniając kąty korb względem siebie, ale nie ma jeszcze szczególnie znaczących wyników.