Устройство автомобиля КамАЗ
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.
Автоматическое включение вентилятора происходит при повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик. При температуре охлаждающей жидкости 85 °С клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и рабочая жидкость -- моторное масло -- поступает в рабочую полость гидромуфты из главной магистрали смазочной системы двигателя. Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования его теплового режима в заданных пределах. Он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор
2.2 Опишите уплотнения вала
Вал 8 вращается в подшипниках 3 и 4 с односторонним резиновым уплотнением. Для удержания в них смазки и для защиты от загрязнения шарикоподшипники имеют уплотнения (рис.3).
Уплотнение вала в корпусе осуществлено самоподжимным сальником, состоящим из графитизированной текстолитовой шайбы, резиновой манжеты, пружины и двух обойм. Сальник вращается вместе с крыльчаткой, так как выступы текстолитовой шайбы входят в прорези хвостовика крыльчатки. Пружина через резиновую манжету прижимает шайбу к шлифованной, плоскости корпуса, что предотвращает вытекание жидкости из насоса. Шарикоподшипники насоса смазывают консистентной смазкой, которая не вымывается водой. Перед заправкой полости подшипников смазкой отвертывают пробку, закрывающую контрольное отверстие. Через масленку смазка подается шприцем в корпус насоса до тех пор, пока она не начнет выходить из контрольного отверстия. После этого пробку ввертывают в контрольное отверстие.
2.3 Вычертите схему уплотнения
Сальник (рис.6) препятствует вытеканию охлаждающей жидкости из водяной полости насоса. Он состоит из корпуса 1, резиновой уплотнительной манжеты 2, разжимной пружины 3 и графитового кольца 4.
Сальник запрессован в корпусе водяного насоса, а его графитовое кольцо постоянно прижато к упорному стальному кольцу. Между упорным кольцом и крыльчаткой установлено уплотнительное резиновое кольцо. Высокое качество изготовления торцов графитового и стального упорных колец обеспечивает надежное контактное уплотнение водяной полости насоса.
Для контроля исправности торцевого уплотнения в корпусе насоса имеется дренажное отверстие. Заметная течь жидкости через это отверстие свидетельствует о неисправности уплотнения насоса.
Необходимо помнить, что закупорка отверстия приводит к выходу из строя подшипников.
Рисунок 6 - Сальник
3. Система смазки ЗМЗ-4062.10
3.1 Назначение и устройство
Система смазки ЗМЗ-406 состоит из указателя уровня масла, масляного насоса с маслоприемником, масляных каналов, масляного фильтра, редукционного клапана, фильтра очистки масла, масляного картера, крышки горловины для заправки масла, масляного радиатора, предохранительного клапана и запорного крана.
Система смазки двигателя ЗМЗ-406 -- комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы, опоры распределительных валов, подшипники промежуточного вала и валика привода масляного насоса, гидротолкатели и винтовые шестерни. Остальные детали смазываются разбрызгиванием.
Масляный насос -- шестеренчатый, односекционный с приводом от промежуточного вала посредством пары винтовых шестерен. В систему смазки встроены масляный радиатор и полнопоточный фильтр. На указателе уровня масла имеются метки: высшего уровня «П» и низшего уровня «О». Уровень масла должен находится вблизи метки «П», не превышая ее.
К рабочим поверхностям масло может подаваться под давлением, разбрызгиванием и самотеком. Выбор способа подачи масла к той или иной детали зависит от условий ее работы и удобства подвода смазки. В автомобильных двигателях применяют комбинированную систему смазки, при которой к наиболее нагруженным деталям смазка подается под давлением, а к остальным деталям -- разбрызгиванием и самотеком.
3.2 Путь масла от насоса к клапанному узлу ГРМ
Масляный насос шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера и крепится к блоку цилиндров двумя шпильками. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, крышка насоса из чугуна, шестерни насоса из металлокерамики. Ведущая шестерня закреплена на валу штифтом, ведомая вращается свободно на оси, запрессованной в корпус насоса.
Уплотняющая картонная прокладка толщиной 0.3 мм обеспечивает необходимый зазор между торцами шестерен и крышкой. К крышке крепится литой из алюминиевого сплава маслоприемник с сеткой. В корпусе насоса помещается редукционный клапан. Масло из насоса по каналам в блоке цилиндров и наружной трубке с левой стороны блока подводится к масляному фильтру.
Из масляного фильтра по каналам в блоке масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределительного вала, от коренных подшипников коленчатого вала по каналам в коленчатом валу масло подается к шатунным подшипникам, а от подшипников распределительного вала по каналам в головку цилиндров для смазки коромысел клапанов и верхних наконечников штанг.
Редукционный клапан плунжерного типа расположен в корпусе масляного насоса и отрегулирован на заводе установкой тарировочной пружины. Менять регулировку в эксплуатации не следует. Давление масла определяется указателем, датчик которого ввернут в масляную магистраль блока цилиндров.
Кроме того, система снабжена указателем аварийного давления масла, датчик которого ввернут в нижнюю часть корпуса масляного фильтра. Сигнализатор аварийного давления масла загорается при давлении 0.4…0.8 кгс/см2.
Привод масляного насоса осуществляется от распределительного вала парой винтовых шестерен. Ведущая шестерня - стальная, залитая в тело распределительного вала, ведомая - стальная, нитроцементированная, закреплена штифтом на валу, вращающемся в чугунном корпусе. На верхний конец вала надета и закреплена штифтом втулка, имеющая прорезь, смещенную на 1.5 мм в сторону для привода датчика распределителя зажигания. К нижнему концу вала шарнирно присоединен промежуточный шестигранный вал, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие вала масляного насоса.
Страницы: 1, 2
