Елементи групи маховика колінчастого вала двигуна
По-перше, колінчастий вал
Колінчастий вал є однією з найважливіших частин двигуна, його функція полягає в тому, щоб витримувати тиск газу від поршневої групи шатунів до крутного моменту колінчастого вала та зовнішнього виходу, крім того, колінчастий вал також використовується для приводу клапанного механізму двигуна та інші допоміжні пристрої (такі як генератори, вентилятори, водяні насоси, насоси гідропідсилювача керма, механізм балансирного вала тощо)
Група маховика колінчастого вала: 1- шків; 2- колесо зубчастого ременя ГРМ колінчастого вала; 3- зірочка колінчастого вала; 4- колінчастий вал; 5- корінний підшипник колінчастого вала (верхній); 6- Маховик; 7- Генератор сигналу датчика швидкості; 8, 11- упорна колодка; 9- корінний підшипник колінчастого вала (нижній); 10- Кришка корінного підшипника колінчастого вала.
Коли колінчастий вал працює, він повинен витримувати періодичні зміни тиску газу, зворотно-поступальну силу інерції та відцентрову силу, а також їх крутний момент і згинальний момент при роботі на високій швидкості, легко згинатися і скручуватися деформації, тому колінчастий вал повинен мати достатню міцність і жорсткість, хороша зносостійкість і хороший баланс. Колінчастий вал, як правило, виготовлений із середньовуглецевої легованої сталі, а поверхня цапфи обробляється шляхом високочастотного гарту або азотування. Колінчастий вал двигуна Shanghai Santana виготовлений з високоякісної середньої вуглецевої сталі. Двигуни Audi JW і Yuchai YC6105QC виготовлені з недорогого, високоміцного рідкоземельного ковкого чавуну з хорошою зносостійкістю.
1. Будова колінчастого вала
Колінчастий вал, як правило, складається з передньої частини, шийки головного вала, кривошипа, противаги, шатунної шийки та задньої частини. Кривошип складається з шатунної шийки та її лівої та правої головних шийок. Число кривошипів колінчастого вала залежить від кількості і розташування циліндрів. Колінчастий вал одноциліндрового двигуна має тільки один кривошип; Число кривошипів колінчастого вала рядного двигуна дорівнює числу циліндрів; Кількість кривошипів у колінчастому валу двигуна V дорівнює половині кількості циліндрів. Передній вал колінчастого вала оснащений шківом, зубчастою передачею та ін., які служать для приводу водяного насоса і клапанного механізму. Шпиндельна шийка колінчастого вала встановлюється в гніздо корінного підшипника корпусу циліндра і служить опорою колінчастого вала. Шийка шатуна служить для установки шатуна, а кривошип з’єднує шийку головного вала з шийкою шатуна. Щоб урівноважити відцентрову силу при обертанні колінчастого вала, на колінчастому валу передбачений балансир. На задньому кінці колінчастого вала передбачений сполучний фланець для з’єднання маховика з колінчастим валом болтами. Для змащування шатунної шийки просвердлюють мастильний канал від головної шийки вала до шатунної шийки. Інтегральний колінчастий вал має просту конструкцію, легкий і надійний у роботі, і зазвичай використовує підшипники ковзання, які широко використовуються в середніх і малих двигунах.
2. Принцип влаштування кривошипа
Форма колінчастого вала і взаємне розташування кожного кривошипа в основному залежать від кількості циліндрів, розташування циліндрів і робочого порядку кожного циліндра. При організації послідовності роботи двигуна необхідно по можливості дотримуватися таких правил:
Розмістіть два циліндри безперервної роботи якомога далі один від одного, щоб зменшити навантаження на головний підшипник і уникнути появи двох з’єднаних клапанів, що відкриваються одночасно під час процесу впуску, а явище «захоплення повітря» впливає на надування. ККД двигуна.
(1) Кут робочого інтервалу кожного циліндра повинен бути рівним, щоб сприяти плавній роботі двигуна. У межах кута колінчастого вала, при якому двигун завершує робочий цикл, кожен циліндр повинен працювати один раз. Для чотиритактного двигуна з номером циліндра i робочий інтервал Angle становить 720°/i. Тобто кожні 720°/i колінчастого вала повинен мати циліндр для роботи, щоб забезпечити безперебійну роботу двигуна.
(2) Якщо це V-подібний двигун, ліва і права колони циліндрів повинні працювати по черзі.
3. Загальне розташування кривошипа багатоциліндрового двигуна та робочий порядок
Влаштування колінчастого вала і кривошипа рядного чотиритактного двигуна. Робочий інтервал кута рядного чотирициліндрового чотиритактного двигуна становить 720°/4=180°, чотири кривошипа розташовані в одній площині, а робоча послідовність двигуна (або послідовність запалювання) 1-3- 4-2 або 1-2-4-3. Зазвичай використовуваний упорний пристрій робочого циклу має односторонню напівкруглу упорну колодку з антифрикційним металевим шаром, корінний підшипник колінчастого вала з фланцями та кругле упорне кільце має три форми. Упорна накладка являє собою сталевий півкільцевий лист із зовнішнім шаром антифрикційного сплаву, який встановлюється в паз корпусу або кришки корінного підшипника. Щоб запобігти обертанню опорної колодки, опорна колодка має опуклість, яка застрягла в канавці. Деякі опорні колодки використовують 4 частини для формування двох позитивних кругових меж, а деякі використовують 2 частини меж. Сторона з антифрикційним металом повинна бути звернена до колінчастого вала.
