Техническое обслуживание кривошипно - шатунного механизма двигателя автомобиля ВАЗ - 2110

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛЫСЬВЕНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

 

«ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель 

 

Студент 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2013

СОДЕРЖАНИЕ.

 

 

1. Введение.                                                                                               3
2. Устройство и принцип работы.                                                            4
3. Основные неисправности.                                                                    10
4. Техническое обслуживание.                                                                 11
5. Техника безопасности при техническом обслуживании.                    12
6. Используемый инструмент при техническом обслуживании.            14
7. Характеристика металлов и сплавов.                                                  15
8. Заключение.                                                                                           17
9. Список использованной литературы.                                                  18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

 

 

ВАЗ-2110 - переднеприводный автомобиль нового поколения с кузовом седан Волжского автозавода.  
 
Родоначальник нового поколения переднеприводных автомобилей - седан ВАЗ 2110 серийно выпускается с 1996 года. В отличие от предыдущих моделей в автомобиле ВАЗ-2110 заложены новые оригинальные разработки: применение оцинкованного металла для деталей кузова, наиболее подвергающихся коррозии, крепление капота на газовых упорах, регулируемая рулевая колонка, бортовая система контроля, иммобилизатор, система улавливания паров бензина, вентилируемые тормозные диски и ряд других новшеств. Предусмотрена возможность установки кондиционера, которым серийно комплектуется часть машин. По своим ценовым характеристикам автомобили относятся к верхнему сегменту ценового диапазона автомобилей ВАЗ.  
 
"Десятку" вначале комплектовали только короткоходными карбюраторными 1,5-литровыми 69-сильными двигателями ВАЗ-21083, что в совокупности с высокой степенью унификации по ряду узлов и агрегатов (к сожалению, далеко не всех) с уже выпускаемыми автомобилями несколько упрощало владельцам первых "десяток" их эксплуатацию и обслуживание. Хотя проблем с "оригинальными", а потому дефицитными запчастями (например, расширительного бачка, передних стоек и др.) было не мало. Зато эксплуатационные характеристики: максимальная скорость 162 км/ч и средний расход топлива 7,5 л/100 км значительно улучшены (на 12%) по сравнению с моделью 21099, в основном за счет уменьшения коэффициента аэродинамического сопротивления. В настоящее время карбюраторный двигатель уступил место под капотом новому поколению двигателей с распределенным впрыском топлива и электронным управлением.  
 
Модель с 8-клапанным 79-сильным двигателем рабочим объемом 1,5 л с распределенным впрыском топлива имеет индекс ВАЗ 21102. Такой двигатель обеспечивает достаточные показатели по мощности (56 кВт) и крутящему моменту (118 Нм), при умеренном расходе топлива. Максимальная скорость такого автомобиля достигает 170 км/ч, а разгон до "сотни" занимает 14 секунд. Автомобили с таким двигателем, благодаря его высокой эластичности и тяговитости, особенно хороши при поездках в условиях интенсивного городского движения. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

 

 

Кривошипно-шатунный механизм состоит из подвижных и неподвижных деталей.

К подвижным деталям относятся: поршни в сборе с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

К неподвижным деталям относятся: блок цилиндров, цилиндры, головка блока или цилиндров, поддон картера.

 

           Подвижные детали

 

Поршень состоит из трех основных частей (рис 3) 4 – днища, 5 – уплотняющей и 6 – направляющей части (юбки). Он изготавливается из алюминиевого или кремнисто-алюминиевого сплава, что позволяет значительно уменьшать массу двигателя в целом.

 

 

Днище разных двигателей имеет разнообразную форму: плоскую, выпуклую, фасонную. Оно в совокупности с головкой цилиндра (ее внутренней частью) составляет камеру сгорания, которая воспринимает давление расширяющихся газов.

В уплотняющей части проточены канавки для поршневых колец и юбки. Днище и уплотняющая часть — головка поршня, на ней расположены кольца (маслосъемные и компрессионные), количество которых соответствует определенной частоте вращения коленчатого вала и типу двигателя.

Диаметр головки поршня меньше диаметра направляющей части, а зазор между головкой и стенками цилиндра равен 0,4-0,6 мм. Это объясняется возникновением высоких температур при работе двигателя.

Между юбкой и зеркалом цилиндра также имеется зазор (от 10,04 до 0,08 мм при 80-90 С), который позволяет поршню свободно перемещаться.

Юбка имеет форму конуса, сечение которого является овалом. На ней расположены П- или Т-образные прорези, обеспечивающие юбке пружинящие свойства, а холодному двигателю — работу без стука и предупреждающие заклинивание при нагревании (у двигателей для автомобилей ВАЗ вместо прорезей в тело поршня заливается терморегулирующее кольцо или термокомпенсационная стальная пластина). Поршень в цилиндре устанавливается так, чтобы на прорези не действовало боковое давление при расширении (во время рабочего хода). Для охлаждения на внутренней стороне юбки расположены ребра. Там же располагаются бобышки, в которых имеются отверстия для поршневого пальца. Отверстия под поршневой палец смещается по ходу движения на 1,5 мм вправо (для уменьшения стука и перекашивания).

Для предотвращения задиров юбка поршня может быть покрыта тонким слоем олова или на поршне около торцов поршневого пальца делаются углубления, которые выполняют роль холодильников (отводят тепло).

Поршневые кольца разделяются на маслосъемные и компрессионные (рис. 4).

 

Они предназначены для уплотнения, обеспечения герметичности, отвода тепла, масла. Изготавливаются из легированного чугуна или специальной стали. Имеют форму плоской разрезной пружины с зазором (замком), который предназначен для удобства установки и свободного расширения при высоких температурах. Для повышения износостойкости верхнее поршневое кольцо подвергается хромированию, а остальные покрываются тонким слоем олова или молибдена.

Кольца устанавливаются таким образом, чтобы замки соседних колец были бы смещены относительно друг друга на некоторый угол (90-180). Если имеется чугунное маслосъемное кольцо, то замки всех колец смещаются на 90′ относительно Друг друга. При наличии составных маслосъемных колец только замки компрессионных колец смещаются на равные углы.

 

 

Компрессионные кольца предназначены для уплотнения поршня в гильзе цилиндра. При установке компрессионные кольца сжимаются, что обеспечивает плотное прилегание их к поверхности цилиндра. Кольца располагаются в канавках поршня так, чтобы выточки на внутренней поверхности кольца были бы обращены вверх (в сторону днища). Нижнее компрессионное кольцо устанавливается так, чтобы конусность его наружной поверхности была обращена вниз. Изначально кольца подбираются с зазором 0,02—0,07 мм по высоте. Маслосъемные кольца предназначены для удаления излишков масла со стенок цилиндра и дальнейшего отвода их в поддон картера. В канавках поршня, предназначенных для установки этих колец, имеются отверстия, предназначенные для попадания масла внутрь поршня.

Часто применяются составные маслосъемные кольца.

Зазор в замке равен:

1) для верхних компрессионных  колец 0,25— 0,60 мм;

2) для нижних компрессионных  колец 0,15 0,40 мм;

3) для чугунного маслосъемного  кольца 0,25— 0,60 мм;

4) для составных маслосъемных  колец 0,8—1,4 мм.

Поршневой палец предназначен для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Изготавливается полым (в виде толстостенной трубки). Для того чтобы пальцы надежно работали при передаче больших усилий, они изготавливаются из сталей (легированных или углеродистых), подвергаются цементизации или закалке высокочастотными токами.

С шатуном поршневые пальцы соединяются по-разному. В зависимости от этого пальцы разделяются на закрепленные и плавающие (наиболее распространены). Плавающие пальцы устанавливаются так, чтобы могли свободно вращаться в бобышках и втулке, находящихся в верхней головке шатуна. Для исключения появления (из-за разного материала сопрягаемых деталей) стуков в бобышках при работе двигателя пальцы устанавливаются с натягом 0,005-0,015 мм (при 80-90"С).

Шатун предназначен для передачи усилий от поршня к коленчатому валу, изготавливается из легированной или углеродистой стали. При такте расширения (рабочего хода) он передает усилия, возникающие от давления газов на поршень, к валу, а при вспомогательных тактах (впуск, сжатие, выпуск) передает усилия от вала к поршню.

Нижняя головка и крышка соединяются болтами, затянутыми гайками, и стопорят шплинтами (или контргайками, шайбами).

Стальные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку. Изнутри они покрываются тонким слоем антифрикционного оловянисто-алюминиевого сплава. Отогнутые усики (выступы) служат для предотвращения проворачивания и осевого смещения, они упираются в пазы шатуна и его крышки. Для впрыскивания масла во вкладыше, как и в нижней головке, имеется отверстие.

 

 

Во время работы двигателя шатун совершает сложные движения: возвратно-поступательное вдоль оси цилиндра и качательное относительно оси поршневого пальца.

В многоцилиндровых двигателях разница в массе шатунов должна быть не более 6 г (для уравновешенности).

Коленчатый вал предназначен для восприятия передаваемых шатунами усилий и преобразования их в крутящий момент, который затем трансмиссией передается колесам автомобиля. Изготавливаются из легированных сталей (штамповкой) или магниевых чугунов (отливкой).

 

Основными частями коленчатого вала являются (рис. 6):

 

 

Щеки и противовесы изготавливаются как одно целое (или соединяются болтами)- В щеках имеются каналы для подвода масла, которые служат и грязеуловителями, собирают из масла частицы изнашивания. Задний конец коленчатого вала имеет отверстие для установки подшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика.

Шатунная шейка и щека составляет кривошип (или колено).

Вал, у которого коренные шейки расположены с обеих сторон от шатунной шейки, называется полноопорным. Он способствуют повышению работоспособности всего кривошипно-шатунного механизма. В разных двигателях количество коренных шеек разное, например, в V-образном восьмицилиндровом коренных шеек пять, а в шестнадцатицилиндровом их может быть 4 или 7. Количество шатунных реек совпадает с количеством цилиндров.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников одинаковы по конструкции, различаются только размерами, покрываются антифрикционным сплавом, обеспечивающим высокие антизадирные свойства. Они устанавливаются в выемках верхней части картера и в крышках коренных подшипников.

Маслоотражатели и самоподжимные сальники, установленные на концах коленчатого вала, служат для предотвращения утечки масла из картера двигателя.

Задняя шейка коленчатого вала снабжена маслоотгонной канавкой, имеющей спиральную форму, и маслосбрасывающим гребнем, от которого через специальные отверстия масло попадает в поддон картера. К коленчатому валу крепится маховик (непосредственно или на фланце).

Маховик предназначен для вывода поршней из верхней и нижней мертвых точек, для обеспечения равномерности вращения вала на малых частотах, для передачи крутящего момента трансмиссии, для облегчения пуска двигателя, уменьшения перегрузок в начале движения автомобиля. Изготавливается из чугуна, балансируется в сборе с коленчатым валом, при установке центрируется на фланце, маховик крепится к коленчатому валу.

Для возможности вращения коленчатого вала стартером при пуске на его ободе имеется зубчатый венец. Часто на маховик наносятся метки, соответствующие верхней мертвой точке поршня первого цилиндра, кроме этих меток могут наноситься и другие установочные метки. К маховику крепится механизм сцепления.

 

            Неподвижные детали

 

Блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, на котором монтируются различные механизмы и системы двигателя. Рабочая поверхность цилиндров является направляющей при движении поршня и предназначена для совершения в ней рабочего цикла двигателя. Изготавливается отливкой из чугуна. Плоскость разъема блока цилиндров может проходить через ось коленчатого вала, а может быть смещена относительно нее.

Картер — это нижняя часть блока цилиндров, в нем находятся опорные гнезда (рис. 7) для подшипников коленчатого вала.

 

К нему снизу крепится поддон для масла. Подшипники скольжения под опорные шейки распределительного вала располагаются в отверстиях, находящихся в средней части блока цилиндров. Ее стенки могут быть отлиты как единое целое с цилиндром или же цилиндры изготавливаются в виде вставных гильз.

Между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз имеется специальная полость — рубашка охлаждения, предназначенная для жидкостного охлаждения двигателя. Ее стенки могут быть отлиты как единое целое с цилиндром или же цилиндры изготавливаются в виде вставных гильз.

К блоку цилиндров спереди прикреплена крышка распределительных шестерен, сзади — картер сцепления.

Внутренняя поверхность цилиндров из-за высокоточной обработки называется зеркалом цилиндра.

 

 

На него может быть нанесена сетка для удержания смазки.

В верхнюю часть цилиндров устанавливаются вставки (сухие гильзы) из легированного чугуна, обладающие высокой коррозийной и износостойкостью и предназначенные для уменьшения изнашивания (сухие гильзы запрессовываются в деталь, мокрые — омываются снаружи жидкостью для отвода теплоты, что обусловило их широкое применение).

 

 

 

 

При установке мокрые гильзы уплотняются сверху за счет выступания их над плоскостью разъема, а в нижней части уплотняются резиновыми кольцами или медными прокладками.

Головка блока или цилиндров предназначена для размещения камеры сгорания, там нее расположены впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания (в дизелях — форсунки). Изготавливается из алюминиевого сплава. У двигателя может быть одна головка блока цилиндров (при рядном расположении) или две головки (при V-образной компоновке), при V-образной компоновке также возможно наличие четырех головок — по головке на три цилиндра.

По форме камеры сгорания различны, в карбюраторных двигателях камера сгорания может быть полусферической, полуклиновой или смешанной.

В головку запрессовываются (или вставляются) седла впускных и выпускных клапанов и запрессовываются направляющие втулки клапанов. На головке могут располагаться каналы для подвода горючей смеси, охлаждающей жидкости и для отвода отработавших газов.