Кривошипно-шатунный механизм автогрейдера

Кривошипно-шатунный механизм ДВС (рис. 6.4) состоит из блока цилиндров, поршней с поршневыми кольцами и пальцами, шатунов, коленчатого вала с маховиком, головки цилиндров и поддона картера. Блок цилиндров служит как бы основой двигателя. В нем размещены сами цилиндры, части кривошипно-шатунного и других механизмов. Форма блока цилиндров зависит от их расположения. Пример конструкции четырехцилиндрового блока с однорядным расположением цилиндров показан на рис. 6.4. Если блок цилиндров отлит вместе с верхней частью картера, т. е. полостью, в которой располагается и вращается коленчатый вал на опорных подшипниках (как на рис. 6.4), он называется блок-картером. Изготавливается такой блок, как правило, из серого и легированного чугуна. Он выполняется достаточно жестким для того, чтобы воспринимать динамические нагрузки при работе кривошипно-шатунного механизма, а также для возможности крепления к нему различных деталей и механизмов двигателя. Кроме того, блок цилиндров имеет двойные стенки, образующие водяную рубашку для заполнения охлаждающей жидкостью. Верхняя плоскость блока цилиндров тщательно обработана и служит для крепления на шпильках головки цилиндров. В ней имеются окна для пропуска в головку цилиндров воды. К обработанной задней торцовой плоскости блока цилиндров крепится картер маховика коленчатого вала, а к передней — крышка распределительных шестерен. В верхней части блока цилиндров имеются внутренние посадочные места для установки распределительного вала и каналы для подвода масла к его опорам. Внизу блока цилиндров на ребрах располагаются гнезда опорных подшипников коленчатого вала и имеется обработанная плоскость для крепления поддона картера, закрывающего внутреннюю полость двигателя снизу. У современных автотракторных и транспортных ДВС в цилиндрах устанавливаются вставные гильзы, изготовленные из высоколегированных чугунов; гильзы позволяют применить более противокоррозионный, износостойкий и прочный материал в местах работы поршней по сравнению с материалом самого блока. Гильзы цилиндров изготавливают тонкостенными с тщательно отполированной внутренней поверхностью, или зеркалом цилиндра. Если гильзы после установки в цилиндры омываются охлаждающей жидкостью, то такие гильзы называют мокрыми, если же нет, то — сухими.

Поршни (см. рис. 6.4), непосредственно воспринимающие давление газа в цилиндрах, предназначены передавать усилие через поршневые пальцы шатунам, а от них — коленчатому валу. Поршни должны хорошо отводить тепло, полученное от сгоревшей рабочей смеси, блоку цилиндров. Они имеют цилиндрическую форму и изготавливаются из алюминиевых сплавов и чугунов. Поршни из алюминиевых сплавов обладают более высокой теплопроводностью, а поршни из чугунов — более высокой прочностью и износостойкостью. Конструктивно поршни состоят из днища, верхней уплотняющей части с кольцевыми канавками для поршневых маслосъемных и компрессионных колец и нижней направляющей части (юбки) с отверстиями в бобышках для поршневого пальца. Поршни устанавливают в цилиндрах с определенным зазором в долях миллиметра, меньшим для чугунных поршней, так как последние меньше расширяются при изменении температуры.

Поршневые кольца, закладываемые в канавки поршней, предназначены для уплотнения камеры сгорания и полости цилиндра (компрессионные кольца) и для съема масла с зеркала цилиндра с целью исключения попадания его излишков в камеру сгорания (масло- съемные кольца). Кольца изготавливают из серого или легированного чугуна с покрытием компрессионных колец пористым хромом, а маслосъемных — оловом. Компрессионные кольца устанавливают на поршне ближе к головке, а маслосъемные — под ними. Конструктивно кольца изготавливают разрезными с прямым или косым замком. За счет спружинивания кольца плотно прилегают к зеркалу цилиндра. Поршневой палец 30 предназначен для шарнирного соединения с поршнем головки 31 шатуна. Он изготавливается полым из цементированных и азотированных малоуглеродистых и легированных сталей, потому что должен обладать прочностью при переменных нагрузках, повышенной износостойкостью и малой массой.

Поддон картера служит для защиты от грязи и пыли внутренней подпоршневой полости двигателя и в качестве резервуара для жидкого масла. Он изготавливается литьем из чугуна или штамповкой из стального листа и крепится болтами или на шпильках через пробковую или паронитовую прокладку к нижней прива- лочной плоскости блока цилиндров двигателя. Для слива отработанного масла в поддоне предусмотрено закрываемое пробкой сливное отверстие.