1. Предназначение: Предназначение на кмм



Дата30.07.2018
Размер104.49 Kb.

Тема №2

КОЛЯНО-МОТОВИЛКОВ МЕХАНИЗЪМ (КММ)-ПОДВИЖНИ ЧАСТИ
1.Предназначение:

1.1. Предназначение на КММ: да превръща възвратно постъпателното движение на буталото във въртеливо на коляновия вал.

1.2. Предназначение на подвижните части (бутална и мотовилкова група): Мотовилковата група е част от КММ, осигуряваща връзката на праволинейно движещото се бутало с въртящия се колянов вал. Буталото с буталните пръстени, буталния болт и детайлите за закрепване на буталния болт образуват буталната група, възприемаща и предаваща на мотовилката налягането на газовете, страничните сили от мотовилката на стените на цилиндъра, уплътнява го от изтичането на газове, ограничава достъпа на масло в горивната камера и отвежда топлината предавана й от горещите газове.

2. Устройство:

2.1. Бутална група:

  • Бутала:

    • Условия на работа: буталата в съвременните ДВГ работят в много тежки условия. Налягането в цилиндрите е дивгателя е 4 - 6 MPa в карбураторните ДВГ и 7 до 12 MPa в дизеловите. При такива налягания върху буталото действа значителна сила, предизвикваща значителни напрежения в материала на буталото и обуславя високи специфични сили на натиск върху работните повърхнини в съединенията на детайлите. Температурата се мени от 30 до 2000-2800С. Непосредствения контакт с нагретите газове води до значително топлоотдаване в буталото. В резултат на това челото на буталото възприема 10-30% от топлината, отвеждана в охладителната уредба.

    • Конструктивен обзор: Буталото се състои от две основни части: уплътняваща и направляваща. Направляващата част най-често се нарича пола набуталото. От вътрешната страна тя има уши, в които се пробива отвора за буталния болт. За фиксирането му в отвора се изработват канали, в които се поставят детайли оганичаващи осовото му преместване. Главата на буталото има чело и носи буталните пръстени, които са разположени от външната й страна в каналите, разделени един от друг от пояси. Долния край е снабден с отвори, през които маслото от стените на цилиндъра попада в картера, за да се избегне проникването му в горивната камера. Челата на буталата биват плоски, вдлъбнати, изпъкнали или със специални форми. За подобряване на якостта стените се оребряват. За да може буталото свободно да се движи при загрят ДВГ се предвижда хлабина. За компенсиране на линейното разширение се изработ ват надлъжни прорези, най-често Т- или П-образни. Предотвратяване на разширението се постига и чрез поставянето на вставки от материал с по-малък коефициент на линеино разширение.

    • Материали: в повечето случаи бутаката се изработват от алуминий или чугун. Чугуна е як и износоустойчив, с малък коефициент на линейно разширение, обаче е много тежък и се използва повече при по-бавнооборотни ДВГ. Алуминият е лек, има добри антифрикционни свойства, но има голям коефициент на линейно разширение, намалена якост при нагряване, и малка износоустойчивост.

  • Бутални пръстени:

    • Условия на работа: тежки, проникващите през хлабините газове създават налягане както в осово направление, притискайки пръстена към канала на буталото, така и в радиално, увеличавайки налягането по повърхността на цилиндъра. 50-60% от загубите при триене се падат на буталните пръстени. Те отвеждат около 80% от топлината от главата на буталото.Температурата им нараства до 300-350С.

    • Конструктивен обзор: представляват разрязани пружиниращи елементи с правоъгълно сечение, които стоят с специално направени за тях канали в буталото. Радиалното налягане върху стените на цилиндъра е 0,1-0,6МРа. Изработени са така, че припоставено бутало остава хлабина между краищата на пръстена (ключ). Маслосъбиращите бутални пръстени отвеждат излишното масло от стените на цилиндъра, за да не влиза то в горивната камера. Маслото се отвежда през 8 - 10 дренажни отвора.

    • Материали: перлитен висококачествен чугун, стомана, специално обработени за подобряване на износоустойчивостта (защитни покрития, антифрикционни пълнители и вставки, поресто хромиране, хромиране с накатка на повърхността).

  • Бутален болт:

    • Условия на работа: възприема всички предаващи се в съставното съединение натоварвания, влошено мазане (полутечно триене).

    • Конструктивен обзор: цилиндрични повърхнини, конусни вътрешни повърхнини, биват фиксирани към мотовилката или към буталото. Понастоящем ДВГ широко приложение намират конструкциите с плаващ болт. Тук болтът се фиксира само от осово. Така той може свободно да се върти както в буталото така и в мотовилката, което спомага за по-равномерното му износване. Фиксирането става посредством пружинни пръстени или тапи от мек метал.

    • Материали: въглеродни стомани 15, 20 или 45,а за ДВГ с високи натоварвания - от хромови 15Х, 40Х и други легирани стомани. Ако са изработени от нисковъглеродни стомани се циментират и закаляват. Болтовете от средно въглеродни стомани се закаляват като се нагрява повърхностния им слой с ток с висока честота. След тези операции от вътрешната си страна болтът запазва своите еластични свойства и добре се съпротивлява срещу ударните натоварвания, а външния слой придобива повишена износоустойчивост.

2.2. Мотовилкова група:

  • Мотовилка:

    • Условия на работа: характеризират се с значителни знакопроменливи натоварвания, действащи по надлъжната й ос. Газовата сила, възприета от буталто, свива мотовилката по време на работния ход и в края на сгъстяването. Инерционните сили се стремят да откъснат буталто от коляновия вал и опъват мотовилката. Освен това люлеещото движение на мотовилката предизвиква инерционна сила, огъваща я в равнината на люлеенето й.

    • Конструктивен обзор: основните елементи на мотовилката са: горна глава, свързваща мотовилката с буталото чрез буталния болт, тяло на мотовилката и долна глава, свързваща мотовилката с мотовилковата шийка на коляновия вал. Горната глава се изковава заедно с тялото на мотовилката. Ако буталния болт се закрепва в горната глава на мотовилката, тя се прави с разрез. Под действието на стягащия болт стените на главата малко се деформират и осигуряват здраво затягане на буталния болт. При другите начини на фиксиране на буталния болт в горната глава на мотовилката се запресоват втулки от оловен бронз. Мазането се осъществява чрез разплискване или под налягане. При мазането чрез разплискванекапките масло попада в главата през един или няколко маслоолавящи отвора с широки фаски или през дълбок прорез, направен с фреза от страна, противоположна на тялото. При двигатели с повишено натоварване на буталните болтове маслото се подава от общата мазилна уредба през канал, пробит в тялото на мотовилката или през специална тръбичка, поставена върху тялото на мотовилката. Тялото на мотовилката има относително голяма дължина и възприема значителни натискови и опънови натоварвания, поради което трябва да притежава голяма коравина и якост. Най-подходяща за напречно сечение на тялото на мотовилката е формата на двойно "Т". Рядко се използват кръстообразни, кръгли, тръбни и други профили. Долните глави на мотовилката обикновено се правят разделени. Горната й половина е изкована заедно с тялото, а долната, наричана капачка на мотовилката, се съединява с основата с два мотовилкови болта. Капачката на мотовилка се усилва чрез ребра и уши с различни форми.

    • Материали: трябва да притежават голяма якост на умора. При карбураторни двигатели обикновено се употребяват въглеродни или легирани стомани 40, 45, 45Г2, 40Х, а за дизелови двигатели 40Х, 18ХНВА, 40ХНМА. За осигуряване на висока якост се подлагат на нормализация, закаляване и отвръщане.

  • Мотовилкови болтове:

    • Условия на работа: за добро прилягане на капачката при монтажа на мотовилката болтовете се затягат с усилие 2-3 пъти по-голямо от опъновата сила, възникваща при работа на двигателя. Скъсването е свързана с авария на двигателя.

    • Конструктивен обзор: формата на мотовилковите болтове трябва да отговаря на следните основни изисквания: плавност на преходите и максимална простота. Стеблото не трябва да има резки изменения в диаметъра, а главата по възможност да има цилиндрична форма. За да се предотврати възможното превъртане на мотовилковите болтове при затягане на гайките, главите им се правят с вертикален срез, а в мястото на допиране на главата на мотовилката със стеблото на болта се фрезоват площадки или издълбавания с вертикални стени, задържащи болта от превъртане. В тракторните и други двигатели мотовилковите болтове се фиксират понякога със специални щифтове. В съвременните двигатели се използват самозатягащи се тефлонови гайки.

    • Материали: най-често се използват легирани стомани 38ХА и 40ХН. При голям момент на предварително затягане се използват стоманите 18ХНВА, 20ХНЗА и 40ХНМА с повишена граница на провлачване. Гаикйките за мотовилковите болтове се изработват от същите материали.

3. Принцип на действие на четиритактов бензинов ДВГ: работния цикъл протича в следната последователност:

  • Първи такт: всмукване (пълнене) - буталото започва да се движи от горна мъртва точка (ГМТ) към долна мъртва точка (ДМТ). Всмукателния клапан е отворен, изпускателния затворен. Освободеният от буталото обем създава подналягане (вакуум) в цилиндъра, в следствие на което през смукателния тръбопровод навилиза прясна горивна смес (въздух + гориво). В ДМТ всмукателният клапан се затваря. В края на първи такт цилиндровият обем придобива максималната си стойност и е запълнен с прясна горивна смес.

  • Втори такт: сгъстяване - буталото се движи от ГМТ към ДМТ, а двата клапана са затворени. При това движение цилиндровия обем намалява и сместа се сгъстява, при което налягането и температурата й се увеличават. В ГМТ сместа е сгъстена до обем равен на обема на горивната камера. Колкото по-голяма е степента на сгъстяване на двигателя, толкова по-силно ще се сгъсти работната смес и при заплаването й ще се получи по-голямо налягане на изгорелите газове върху челото на буталото. Високото налягане определя възможноста за извършване на по-голяма механична работа (по-голяма мощност на двигателя). Изхождайки от това съображение, възпламеняванто на сместа от електрическата искра на заплалителната свещ се извършва в ГМТ (в действителност малко по-рано), така че горенето да протече при приблизително постоянен обем.

  • Трети такт: разширение (работен ход) - двата клапана са затворени, сгъстената работна смес е възпламенена. Топлината която се отделя при изгарене на сместа, повишава температурата, а от там налягането на получените в цилиндъра газове. Под действие на налягането на газовете, буталото с голяма сила се придвижва от ГМТ към ДМТ и чрез мотовилката привежда във въртене коляновия вал. Този ход се нарича работен, защото газвоте извършват полезна работа.

  • Четвърти такт: изпускане - буталото се движи от ДМТ към ГМТ, изпускателния клапан е отворен, а всмукателният е затворен. В началото на такта отработилите газове самостоятелно изтичат навън от цилиндъра до момента, когато налягането спадне до атмосферното. По-нататък буталото принудително ги изтласква до положението си в горна мъртва точка. Тук изпускателният клапан се затваря, а всмукателният се отваря. Четирите такта на цикъла са завършени. Работният цикъл започва отново да се повтаря в същата последователсност.

Работният цикъл в четиритактовия двигател се извършва за четири хода на буталото за две пълни завъртания на коляновия вал. Клапаните се отварят по веднъж, следователно разпределителния вал е направил един оборот.

4.Диагостика, техническо обслужване и ремонт:

4.1. Диагностика на КММ: неизправностите предизвикват спадане на мощноста, повишаване разхода на гориво и масло, увеличаване на шума и вибрациите, както и на количеството въглеводороди в отработилите газове. Намаляват се налягането в края на процеса на сгъстяване, разреждането в смукателния тръбопровод и налягането на маслото в главната маслена магистрала. Увеличава се дебитът на газовете, проникващи в картера.

  • Налягане на маслото в главната маслена магистрала - това е основен параметър, по които се съди за хлабините междуу шийките и лагерните черупки на основните и мотовилковите лагери. Това налягане зависи от температурата и вискозитета на маслото, състоянието на маслената помпа и предпазния клапан. Но помпата и клапанът оказват минимално влияние и рядко са източник на неизправности. Налягането се определя главно от хлабината между шийките и лагерните черупки на основните и мотовилковите лагери. Проверката на налягането се извършва на подгрят до нормален температурен режим ДВГ с манометър, присъединен към главната маслена магистрала. Стойностите на това налягане зависят от типа на ДВГ и се дават в неговата техническа характеристика, както и от честотата на въртене на коляновия вал. При честота на въртене на празен ход(800-1000 об/мин)с подходящо подбрано масло за ДВГ налягането на маслото не трябва да пада под 0.05 МРа за бензинови и под 0.1 МРа за дизелови ДВГ. По-ниското налягане е сигурен белег за увеличена хлабина в лагерите и скорошното им дефектиране.

  • Разход на масло - повишеният разход на масло се обуславя главно от износване на буталните пръстени, загуба на еластичността им, по-голяма хлабина между тях и каналите, в които те лежат.За осигуряване достоверността на проверката е необходимо предварително да се провери уплътнението на капака на картера, на цилиндровата глава, масления филтър ,масления охладител и маслените съединения. Повишеният разход на масло може да се дължи и на голям дебит на картерните газове, които увличат по пътя си и по големи количества масло към всмукателния тръбопровод. Допустимият разход на масло е не повече от 1-2% от разхода на гориво. Недостатък на този метод е ограничената възможност за точното измерване на разхода на масло. Обикновено това се прави на 1000км. пробег, а за белег служи маслоизмервателната пръчка. Повишеният разход на масло може да се обуславя и от неизправности на елементи от газоразпределителния механизъм. За увеличен разход на масло може и визуално да се съди по характерното синкаво оцветяване на отработилите газове.

  • Дебит на газовете проникващи в картера.Увеличеният дебит на картерните газове се използва за количествена и качествена оценка на техническото състояние на елементите от бутално-цилиндровата група-износване, загуба на еластичност, закоксуване или счупване на бутални пръстени, износване на цилиндъра или пукнатини и пробиване на буталото. Дебитът на картерните газове се измерва с газови разходомери в литри за минута. Обикновено най-точни резултати се получават при пълно натоварване на ДВГ или при честота на въртене, отговаряща на максимален въртящ момент. Газовите разходомери се свързват обикновено към отвора в капака на главата за отвеждането на газовете към въздушния филтър.

4.2. Техническо обслужване на КММ:

  • ЕО - външно почистване с поростуйна машина, външен оглед за теч на масло и охладителна течност, прослушва се за шум при различни режими на работа и натоварване, проверка на измервателните уреди.

  • ТО-1- проверка за херметичността на съединенията, закрепването на двигателя, при констатиране на нагар, почистване по механичен или химичен път, притягане на цилиндровата глава с динамометричен ключ.

  • ТО-2 - проверка стойността на компресията.

4.3. Ремонт на бутална и мотовилкова група: основните дефекти на дтайлите на тази група са: пукнатни, задирания и откъртвания, износване на работните и съединителните повърхнини, огъване на коляновия вал, огъване и усукване на мотовилките и други.

Обикновено износените бутала и бутални пръстени не се възстановяват, а се заменят с нови и то в комплект. Износените отвори за буталния болт се възстановяват чрез престъргване или райбероване на ремонтен размер, като е необходимо да се осигури перпендикулярност между челото на буталото и оста на отвора за буталния болт.

Буталните болтове с пукнатни не се възстановяват. Износените болтове се ремонтират чрез пластична деформация (раздуване), електролитни покрития (хромиране и пожелезяване) или наваряване с последваща механична обработка до номинален диаметър.

Огънатите и усуканите мотовилки се изправят на преса или на специални приспособления.

Коляновият вал се бракува при наличие на пукнатини. Огъването на коляновия вал се отстранява чрез изправяне в студено състояние на преса или чрез наклепване с пневматичен чук. Износените основни и мотовилкови шийки се възстановяват чрез шлифоване на ремонтни размери и полиране. Всички едноименни шийки се възстановяват на един и същ размер. След изчерпване на ремонтните размери, шийките на коляновия вал се възстановяват на номинален размер чрез автоматично наваряване под слой от флюс, автоматично вибродъгово наваряване, пожелезяване или метализация с последваща

механична обработка. Челното биене на фланеца се отстранява чрез пре-стъргване на струг, като се следи дебелината на фланеца да не се намали под допустимата по технически условия. След сглобяване на коляновия вал с маховика се извършва динамчното им балансиране на стенд. При наличие на дизбаланс се пробиват отвори с диаметър 10-15мм от вътрешната страна на маховика на определено разстояние от оста на вала в зависимост от конструкцията на двигателя.





База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница