Рассмотрено

Рн, вызывающее горизонтальную перекладку поршня, действует непосредственно на цилиндровую втулку, вызывая ее износ в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Интенсивность износа возрастает с ухудшением условий смазки и уменьшением длины шатуна. В крейцкопфных КШМ нормальное усилие передаётся ползунами крейцкопфа на параллели, расположенные в картере. Это позволяет уменьшить потери на трение и износ за счёт улучшения смазки.



Рис. 1.1. Типы кривошипно-шатунных механизмов:

а — тронковый нормальный; б — тронковый с прицепным шатуном; в — крейцкопфный для МОД; 1 — рамовый подшипник; 2 — кривошип; 3 — мотылевый подшипник; 4 —шатун; 5 — головной подшипник; 6 — поршень; 7 — главный поршень; 8 — главный шатун; 9 —боковой подшипник; 10 — прицепной шатун; 11 — шток; 12 — крейцкопф; 13 — параллели

Поршневая группа состоит из поршня, поршневых колец, пальца (в тронковых дизелях), устройств для охлаждения.

Поршень воспринимает силу давления газов и передает ее на шатун. Поршень состоит из головки, имеющей канавки для установки поршневых колец, и направляющей (тронка или юбки). Головка поршня замыкает камеру сгорания и воспринимает давление газов и воспринимает давление газов, тронк передает нормальное усилие на втулку. Диаметр поршня меньше, чем диаметр втулки на величину теплового зазора. Так как в процессе работы температура верхней части поршня выше, чем нижней, то для сохранения постоянной величины теплового зазора поршень обрабатывается на конус или ступенчато. При работе поршень испытывает высокие тепловые и механические нагрузки, подвергается действию сил инерции, агрессивной среды. Значительный нагрев поршня снижает его надежность, поэтому форсированные дизели имеют охлаждаемые поршни. Охлаждение поршня в тронковых двигателях производится

циркуляционным маслом, подаваемым через каналы в шатуне, в крейцкопфных — маслом или пресной водой, подаваемой через телескопические трубы. Материалами для изготовления поршней служат чугуны СЧ28-38, СЧ32-52, ВЧ45, сплавы АЛ1, АЛ5, АК5. Головки поршней мощных дизелей могут выполняться как цельными, так и составными, крейцкопфных МОД — только составными. Части поршней соединяются между шпильками и фланцами.

Шатунные болты нагружены значительными инерционными и растя-гивающими усилиями и являются ответственными деталями. Они предна-значены для скрепления половинок нижней головки шатуна. Для преду-преждения проворачивания болта его головку фиксируют штифтом или выступом на головке. Затягивают болт контролируемым усилием специальным инструментом, корончатую гайку стопорят шплинтами и специальными шайбами. Запрещается использование болтов, не имеющих сертификата, с повреждениями поверхности резьбы, имеющих повышенное удлинение. По истечение определенного срока работы болты должны заменяться. Их замена производится также после того, как дизель «пошел вразнос», то есть после неконтролируемого увеличения частоты его вращения выше номинальной. Материалами для шатунных болтов являются стали 25, 35, 40ХН, 40ХНМА, 40ХНВА.



Рис. 3.1. Шатун дизеля типа 4Ч17,5/24:

1 — стержень; 2 — крышка мотылевого подшипника; 3 — верхний вкладыш мотылевого подшипника; 4 — нижний вкладыш; 5 — втулка (головной подшипник); 6 — шатунный болт; 7 — корончатая гайка

Коленчатые валы состоят из рамовых и мотылевых шеек, щек, образующих колена (кривошипы) вала и соединительных фланцев. Коленчатый вал является наиболее сложной, ответственной, напряженной и дорогостоящей деталью дизеля. Моторесурс дизеля определяется сроком службы коленчатого вала, стоимость которого достигает 15 % и более стоимости дизеля.

Конструктивные формы коленчатых валов весьма разнообразны и оп-ределяются типом, мощностью и назначением дизеля. Валы маломощных ВОД изготавливают штамповкой из сталей, для мощных дизелей их получают ковкой или отливкой. Коленчатые валы могут быть цельными, составными или полусоставными. Шейки имеют сверления, уменьшающие их массу и служащие для подвода смазки к узлам трения. Щеки кривошипов могут быть круглыми, овальными, прямоугольными, фигурными. Рабочие поверхности вала тщательно обрабатываются, полируются, упрочняются. Выходы отверстий на поверхность шеек должны быть закруглены, сами сверления — отполированы. К шейкам вала могут присоединяться противовесы для уравновешивания сил инерции, их закрепляют болтами, замками или шпонками.

В месте выхода вала из картера устанавливаются маслоудерживающее уплотнение или маслосгонная резьба. Свободный конец вала используют для привода вспомогательных механизмов. К выходному валу крепиться из стали или чугуна маховик, выполняющий роль венца валоповоротного устройства и служащий для уменьшения неравномерности вращения.

Коленчатые валы и изготавливают из углеродистой стали 35, 40, 45, 50, 35Г, 45Г, легированной стали 40ХН, 40ХНВА, высокопрочного чугуна ВЧ45-5, ВЧ50-2. Конструкция вала должна удовлетворять следующим требованиям: иметь наибольшую жесткость при минимальной массе, высокую износостойкость шеек, динамическую уравновешенность.

Коленчатый вал дизеля показан на рис. 4.1.