МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТРАКТОРЫИ АВТОМОБИЛИ»
(для студентов очного и заочного обучения ФГБОУ ВО Якутская ГСХА)
Якутск -2017 г.
Методические указания составлены в соответствии с требованиями ФГОС с учетом рекомендаций и ПрООП ВО по направлению и профилю подготовки 35.03.06 «АГРОИНЖЕНЕРИЯ»
Разработчики программы доцент кафедры ТС АПК Александров Николай Петрович, старший преподаватель кафедры ТС АПК Климов Сергей Михайлович
Цели методических указаний - закрепление и развитие знаний об устройстве базовых моделей тракторов и автомобилей эксплуатируемых в АПК республики, приобретение практических навыков поиска необходимой информации об особенностях конструкции той или иной марки и модели, приобретение навыков составления и заполнения технической документации.
Содержание работ: изучение устройства, классификационных признаков различных марок и моделей тракторов и автомобилей, их агрегатов, систем и механизмов
Зав. кафедрой разработчика программы ________/_ Александров Н.П. ______/
подпись фамилия, имя, отчество
Протокол заседания кафедры № _____ от «____»__________ 2017 г.
Зав. профилирующей кафедрой ______________ /___ Александров Н.П. ____/
подпись фамилия, имя, отчество
Протокол заседания кафедры № _____ от «____»__________ 2017 г.
Председатель методической комиссии факультета _________ / Машиев Ч.Г. _/
подпись фамилия, имя, отчество
Протокол заседания методической комиссии факультета
№ ____ от «____»______ 2017 г.
Декан инженерного факультета ________________ /__ Матвеев И.Н. _____/
подпись фамилия, имя, отчество
«____»________ 2017 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 1. 4
Лабораторная работа № 2. 10
Лабораторная работа. 12
Лабораторная работа № 4. 14
Лабораторная работа № 5. 18
Лабораторная работа № 6. 21
Лабораторная работа № 7. 24
Лабораторная работа № 8. 28
Лабораторная работа № 9. 30
Лабораторная работа № 10. 35
Лабораторная работа № 11. 40
Лабораторная работа № 12. 44
Лабораторная работа № 13. 49
Лабораторная работа № 14. 54
Лабораторная работа № 15. 59
Лабораторная работа № 1
Классификация тракторов и автомобилей
Цель работы:
Закрепление знаний по классификации тракторов и автомобилей. Приобретение навыков поиска информации для идентификации марок и моделей тракторов и автомобилей.
Классификация - это разделение тракторов и автомобилей на группы, классы или категории в зависимости от конструкции, назначения или технических особенностей.
Трактор - колесная или гусеничная самоходная машина, которую используют в качестве энергетического средства для передвижения прицепных или навесных сельскохозяйственных машин и орудий, а также для приведения в действие рабочих органов сельскохозяйственных машин.
Тракторы классифицируют по следующим признакам:
назначению - общего назначения, универсально-пропашные и специальные;
конструкции ходовой части - колесные и гусеничные;
типу остова - рамные, полурамные, и безрамные;
тяговому классу - 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6; 8;10; 15;25;75.
Тракторы общего назначения используются на пахоте, посеве, сплошной культивации, уборке и других энергоемких работах. Эти тракторы отличаются повышенной мощностью двигателя и надежным сцеплением с почвой, что позволяет им развивать значительную силу тяги.
Универсально-пропашные тракторы предназначены как для механизации обработки почвы в междурядьях, так и для выполнения многих других сельскохозяйственных работ. С этой целью у некоторых универсально-пропашных тракторов предусмотрены сменные ведущие колеса с широкими шинами для выполнения работ общего назначения и с узкими — для междурядной обработки. Тракторы имеют большой дорожный просвет. Особенностью ходовой части тракторов этой группы является возможность изменения ширины колеи.
Специальные тракторы представляют собой модификации тракторов общего назначения или универсально-пропашных. Предназначены для выполнения определенного вида работ или разных работ, но в строго определенных условиях.
В зависимости от конструкции ходовой части тракторы делятся на гусеничные и колесные. Гусеничные тракторы обладают большой опорной поверхностью, поэтому они имеют хорошее сцепление с почвой и высокие тягово-сцепные качества. Колесные тракторы более универсальны по сравнению с гусеничными, но уступают им в сцеплении с почвой и больше ее уплотняют.
По типу остова тракторы делятся на рамные, остов которых образует сварная или клепанная рама, и полурамные, остов которых образуют две продольные балки, прикрепленные к корпусу заднего моста.
Тракторы класса тяги 0,6 обладают наименьшим номинальным тяговым усилием среди массовых тракторов сельскохозяйственного назначения. Они предназначены для выполнения малоэнергоемких работ в овощеводстве, садоводстве, на кормозаготовках, транспортных и других работах. Базовой моделью является трактор Т-25А, выпускаемый Владимирским тракторным заводом.
Тракторы класса тяги 0,9 используются на междурядной обработке пропашных культур, транспортировке грузов, работах общего назначения, приводе рабочих органов стационарных машин. Базовой моделью является универсально-пропашной трактор Т-40М производства Липецкого тракторного завода. Его модификации Т-40АМ — повышенной проходимости и Т-40АНМ — низкоклиренсный, приспособленный для работы на склонах крутизной до 20.
Тракторы класса тяги 1,4 - это наиболее массовые отечественные универсально-пропашные тракторы. К ним относятся МТЗ-80/82, выпускаемые Минским тракторным заводом и ЮМЗ-6Л/6М - Южным машиностроительным заводом (г. Днепропетровск). По тягово-сцепным качествам, удельной энергонасыщенности, надежности, оснащенности рабочим и вспомогательным оборудованием, условиям труда тракториста эти тракторы соответствуют уровню лучших мировых образцов. Количество машин и орудий, агрегатируемых с ними, превышает 200 наименований.
Тракторы класса тяги 2 предназначены преимущественно для механизации работ на свекловичных плантациях, виноградниках, в садах. К ним относится гусеничный трактор Т-70С Кишиневского тракторного завода.
Тракторы класса тяги 3 - общего назначения. Базовыми моделями являются тракторы Т-150 - Харьковского тракторного завода, ДТ-75С - Волгоградского тракторного завода и ДТ-75М - Павлодарского тракторного завода. Модификация Т-150 - колесный трактор со всеми ведущими колесами одного типоразмера Т-150К.
Тракторы класса тяги 4. Из тракторов сельскохозяйственного назначения в этом iyacce представлен гусничный трактор Т-4А производства Алтайского тракторного завода (г. Рубцовск). Используются на сельскохозяйственных работах общего назначения.
Тракторы класса тяги 5 -энергонасыщенные колесные тракторы К-701, выпускаемые Ленинградским Кировским заводом. Предназначены для выполнения комплекса сельскохозяйственных работ в зонах с большими площадями полей и для транспортных работ.
Тракторы класса тяги 6 - гусеничные тракторы Т-130 Челябинского тракторного завода. Используются в сельском хозяйстве для энергоемких работ.
Автомобиль -это самоходное транспортное средство, которое п р е д н а з н а ч е н о для перевозки грузов, людей или выполнения специальных операций (например, буксирование прицепов).
Автомобили классифицируют по следующим признакам:
назначению -грузовые, пассажирские и специальные;
типу шасси -рамные и безрамные;
приспособляемости к дорожным условиям -нормальной и повышенной проходимости;
числу осей(колесной формуле) -двух-, трех-, четырехосные;
типу двигателя -карбюраторные, дизельные, инжекторные, газовые, газодизельные.
Пассажирские автомобили предназначены для перевозки пассажиров, грузовые — для перевозки грузов. Пассажирские автомобили вместимостью до 8 человек, не считая водителя, относятся к легковым. Свыше 8 человек — к автобусам.
Специальные автомобили не выполняют транспортную работу, т.е. не перевозят пассажиров или грузы. Они перевозят только специальное оборудование, установленное на них. К специальным автомобилям относятся пожарные, уборочные автомобили, автомастерские, автолавки, автокраны, автовышки и т.п.
Грузовые автомобили могут быть общего назначения или специализированными.
Грузовые автомобили общего назначения имеют неопрокидывающийся бортовой кузов, который может быть оборудован дугами и тентом.
Специализированные грузовые автомобили предназначены для перевозки определённого вида груза. Например, панелевоз - предназначен для перевозки плит и панелей, самосвал — предназначен для перевозки сыпучих грузов, бензовоз — предназначен для перевозки светлых нефтепродуктов и т.п. Специализированные грузовые автомобили оборудуются специальными кузовами и оборудованием для перевозки того вида груза, для которого они предназначены.
При обозначении модели автомобиля первая цифра обозначает класс автомобиля.
Легковые автомобили классифицируют по рабочему объему двигателя.
Грузовые автомобили - по полной массе.
Автобусы - по габаритной длине.
Таблица 1
Классификация легковых автомобилей в соответствии с ОН 025270‑66
| Первая цифра индекса легкового автомобиля | Класс легкового автомобиля | Рабочий объем двигателя, л (дм3) |
| Особо малый | до 1,2 | |
| Малый | от 1,3 до 1,8 | |
| Средний | от 1,9 до 3,5 | |
| Большой | свыше 3,5 | |
| Высший | рабочий объем не регламентируется |
Под рабочим объёмом двигателя понимают сумму рабочих объёмов всех его цилиндров. Рабочим объёмом цилиндра называют объём, освобождаемый поршнем при его перемещении от верхней мёртвой точки к нижней мёртвой точке. Верхней мёртвой точкой (ВМТ) называют положение поршня, наиболее удалённое от оси коленчатого вала. Нижней мёртвой точкой (НМТ) называют положение поршня, наиболее близкое к оси коленчатого вала. Рабочий объём двигателя обычно выражают в литрах и называют литраж двигателя. В соответствии с табл. 1 применяют выражения «малолитражные двигатели», «среднелитражные двигатели» и «двигатели большого литража».
В соответствии с отраслевой нормалью ОН 025270‑66 грузовые автомобили подразделяются на 7 классов в зависимости от их полной массы (табл. 1).
Таблица 2
Классификация грузовых автомобилейв соответствии с ОН 025270‑66
| Первая цифра индекса грузового автомобиля (класс грузового автомобиля) | Полная масса, т (тонны) |
| до 1,2 | |
| от 1,3 до 2,0 | |
| от 2,1 до 8,0 | |
| от 9 до 14 | |
| от 15 до 20 | |
| от 21 до 40 | |
| свыше 40 |
Полной массой (разрешённой максимальной массой) автомобиля называется масса транспортного средства с грузом, водителем и пассажирами, установленная предприятием-изготовителем в качестве максимально допустимой.
Таблица 3
Классификация автобусов в соответствии с ОН 025270‑66
| Первая цифра индекса автобуса | Класс автобуса | Длина автобуса, м (метры) |
| Особо малый | до 5,0 | |
| Малый | от 6,0 до 7,5 | |
| Средний | от 8,0 до 9,5 | |
| Большой | от 10,5 до 12,0 | |
| Особо большой | 16,5 и более |
Вторая цифра указывает на тип (вид) автомобиля:
1 - легковой автомобиль;
2 - автобус;
3 - грузовой автомобиль (общего назначения);
4 - седельный тягач;
5 - самосвал;
6 - цистерна;
7 - фургон;
8 - резерв;
9 - специальный автомобиль.
Третья и четвертая цифры указывают на порядковый номер модели. Порядковый номер присваивается модели заводом-изготовителем.
В состав индекса могут также входить пятая и шестая цифры.
Пятая цифра показывает, что это модификация, а не базовая модель. Шестая цифра показывает вариант исполнения, например:
для холодного климата - 1;
экспортное исполнение для умеренного климата - 6;
экспортное исполнение для тропического климата - 7.
Некоторые автомобили имеют в своем обозначении цифры 01, 03, 04 через тире после основного индекса. Это говорит о том, что модель или модификация имеет дополнительные комплектации или является переходной.
Например: ВАЗ-21703. Автомобиль ВАЗ -произведён Волжским автомобильным заводом (г. Тольятти). Цифра 1 на второй позиции индекса означает, что это автомобиль легковой, следовательно, он классифицируется по рабочему объёму двигателя. Цифра 2 на первой позиции индекса означает класс автомобиля - рабочий объём двигателя от 1,3 л до 1,8 л. Номер модели 70. Модификация 3 (двигатель ВАЗ-21126, рабочий объём 1,6 л).
КамАЗ-5410 Автомобиль КамАЗ -произведён Камским автомобильным заводом (г. Набережные Челны). Цифра 4 на второй позиции индекса означает, что это автомобиль - седельный тягач, следовательно, он классифицируется по полной массе. Цифра 5 на первой позиции индекса означает класс автомобиля - полная масса (с учётом нагрузки на седло) от 15 т до 20 т. Номер модели 10.
ЛиАЗ-5256 Автомобиль ЛиАЗ - произведён Ликинским автобусным заводом (г. Ликино-Дулёво, Московская область). Цифра 2 на второй позиции индекса означает, что это автобус, следовательно, он классифицируется по габаритной длине. Цифра 5 на первой позиции индекса означает класс автобуса - габаритная длина от 10,5 м до 12,0 м. Номер модели 56
Колесная формула автомобилей обычной проходимости 4×2, повышенной проходимости 4×4, 6×4 и 6×6. Автомобили с колесной формулой 4×4, 6×6 называют полноприводными. В марке автомобилей указывают сокращенное название завода-изготовителя (ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ, “Урал”, КрАЗ, ВАЗ, ИЖ, АЗЛК, ЗАЗ, УАЗ) и через дефис цифру, соответствующую номеру модели.
Задание:
Внесите в таблицу марки заданных тракторов, назначение и тип ходовой части.
| Класс тяги трактора, кН | Марка, модель трактора | Назначение | Тип ходовой части |
Внесите в таблицу марку, модель заданного автомобиля, завод изготовитель автомобилей, назначение и тип кузова.
| Марка, модель автомобиля | Завод изготовитель | Тип кузова | Расшифровка 1-й цифры индекса | Колесная формула |
Дайте краткую эксплуатационную и конструктивную характеристики тракторам и автомобилям (назначение, завод-изготовитель, тип ходовой части, тип остова, модификации), приведенным в ответе по пункту 2.1.
Отчет выполнил студент _____________________ «__»__________ 201__г.
Отчет принял преподаватель__________________ «__»__________
Контрольные вопросы
По каким признакам классифицируют тракторы и автомобили?
Из каких основных частей состоит трактор?
Из каких основных частей состоит автомобиль?
Лабораторная работа № 2
Классификация поршневых ДВС. Общее устройство ДВС.
Цель работы:
Закрепление знаний об общем устройстве и классификации автотракторных двигателей. Приобретение навыков поиска информации для идентификации марок и моделей автотракторных двигателей.
Двигатель — неотъемлемая часть тягово-транспортного средства.
Н а з н а ч е н и е двигателя заключается в преобразовании химической энергии топлива в механическую работу. На современных сельскохозяйственных тракторах и автомобилях устанавливают преимущественно поршневые двигатели внутреннего сгорания, являющиеся тепловыми двигателями, в которых используется работа расширения газообразных продуктов сгорания топлива, сжигаемого в камерах сгорания двигателя.
Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания.
| Классификационный признак | Разновидность двигателя |
| Назначение | Стационарные (для привода электрогенераторов, насосов); транспортные (автомобильные, тракторные, комбайновые, авиационные) и другие |
| Принцип осуществления рабочего процесса | С внешним смесеобразованием (карбюраторные и газосмесительные), с внутренним смесеобразованием (дизели) |
| Способ осуществления рабочего процесса | 4-х тактные, 2-х тактные |
| Вид применяемого топлива | Газовые, жидкостные (бензиновые, дизельные), газожидкостные. |
| Число цилиндров | Одноцилиндровые, многоцилиндровые |
| Расположение цилиндров | Рядные, V-образные, оппозитные |
| Тип охлаждения | Жидкостное и воздушное |
| Способ воспламенения горючей смеси | Принудительное воспламенение от электрической искры; воспламенением топлива от сжатия (самовоспламенение) |
Все механизмы и системы двигателей выполняют определенные функции, в том числе:
Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.
Механизм газораспределения служит для управления работой клапанов, впускающих воздух (горючую смесь) в цилиндры и выпускающих из цилиндров отработанные газы.
Система питания служит для подачи топлива и воздуха в цилиндры двигателя.
Система охлаждения обеспечивает требуемый тепловой режим
Смазочная система обеспечивает непрерывную подачу смазочного материала к трущимся деталям и отвод избыточной теплоты и вынос продуктов трения от них.
Система пуска предназначена для вращения коленчатого вала двигателя при его пуске.
Задание: Выписать основные параметры, характеризующие двигатель, установленный на заданной модели автомобиля или трактора ___________________:
Марка, модель двигателя _____________________________________________
Тип двигателя по виду топлива _______________________________________
Число тактов _____________________________________________________
Число цилиндров____________________________________________________
Расположение цилиндров ____________________________________________
Порядок работы цилиндров ___________________________________________
Диаметр цилиндра ___________________________________________________
Ход поршня ________________________________________________________
Размерность двигателя (параметр короткоходности) ______________________
Рабочий объем двигателя _____________________________________________
Рабочий объем одного цилиндра _______________________________________
Степень сжатия _____________________________________________________
Выполнил студент _____________________ «__»__________ 201__г.
Принял преподаватель__________________ «__»__________
Контрольные вопросы
1. Для каких целей предназначен двигатель внутреннего сгорания?
2. По каким признакам классифицируют поршневые ДВС?
3. Описать общее устройство дизельного автотракторного двигателя и принцип его работы.
Лабораторная работа № 3
Рабочие циклы 4-хтактных ДВС
Цель работы: изучить рабочие циклы двигателей внутреннего сгорания, усвоить последовательность рабочих тактов, уметь определять чередование тактов в цилиндрах в зависимости от порядка работы цилиндров.
Составить таблицы рабочих циклов в цилиндрах заданных двигателей.
Модель двигателя ______________________________________
Число и расположение цилиндров _________________________
Порядок работы цилиндров ______________________________
| Обороты к/вала | П/обороты к/вала | Углы пово- рота | Цилиндры | |||||||||||
| Первый | Первый | 0-180о | ||||||||||||
| Второй | 180о – 360о | |||||||||||||
| Второй | Третий | 360о – 540о | ||||||||||||
| Четвертый | 540о – 720о |
Выполнил студент гр._________________________ “____”________20 15 г.
Преподаватель _____________________________
Контрольные вопросы
1. Что такое рабочий цикл двигателя?
2. Что называют тактом?
3. Опишите процесс впуска.
4. Опишите процесс сжатия.
5. Опишите процесс расширения (рабочего хода).
6. Опишите процесс выпуска.
Лабораторная работа № 4.
Кривошипно-шатунный механизм
Цель работы: усвоить устройство и работу КШМ и приобретение навыков поиска информации для комплектования заданных марок и моделей автотракторных двигателей
Этот механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.
Детали, составляющие кривошипно-шатунный механизм можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К подвижным деталям относят: поршень, шатун и ко-ленчатый вал с маховиком; к неподвижным — блок-картер, цилиндр, головку цилин- дров, поддон и картер маховика, а также прокладки, крепежные и фиксирующие детали.
Блок цилиндров — основная деталь двух- и более цилиндрового поршневого двигателя внутреннего сгорания. Является цельнолитой деталью, объединяющей собой цилиндры двигателя. Отливается из чугуна, или литейных алюминиевых сплавов. На блоке цилиндров имеются опорные поверхности для установки коленчатого вала, к верхней части блока, как правило, крепится головка блока цилиндров, нижняя часть является частью картера. Таким образом, блок цилиндров является основой (корпусной) деталью двигателя, к которой крепятся остальные его агрегаты и узлы.
Цилиндры. У рассматриваемых двигателей цилиндры съемные. Отдельно изготовленный цилиндр называют гильзой. При использовании вставных гильз можно увеличить срок службы блок-картера счет замены изношенных гильз новыми. Гильзы обычно изготавливают из легированного чугуна. Внутреннюю поверхность гильзы, называемую зеркалом, тщательно обрабатывают и закаляют. Гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью, называют «мокрыми».
На наружной поверхности гильзы выполнено два посадочных пояска, которые служат для плотной установки гильзы в блоке. Между нижним пояском гильзы и блоком цилиндра монтируют резиновые уплотнительные кольца, предотвращающие протекание ОЖ в картер из водяной рубашки блока. Верхний торец гильзы немного выступает над плоскостью блока, что обеспечивает лучшее обжатие металлоасбестовой прокладки, создает надежное уплотнение от прорыва газов из цилиндра и попадания воды в цилиндр.
Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения камеры сгора-ния. Головки отливают из алюминиевого сплава или чугуна. Двигатели с рядным распо-ложением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигатели с V-образным располо- жением - две или четыре (на каждые три цилиндра, ЯМЗ-240). У двигателей КамАЗ-740 головки цилиндров раздельные, на каждый цилиндр.
В головку цилиндров запрессовывают направляющие втулки и седла клапанов. Плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотняют сталеасбестовыми прокладками. Между головкой цилиндров и крышкой клапанов устанавливают пробковые или резиновые прокладки.
В поршневую группу входят поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы.
Поршень представляет собой металлический стакан, донышком обращенный вверх.Пор-шень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбка) части. Юбка поршня имеет две бобышки (приливы) с отверстиями для поршневого пальца. Каждая бобышка связана с днищем поршня двумя ребрами. Диаметр поршня в плоскости, перпендикулярной оси пальца, делают больше, чем в направлении оси поршневого пальца. При нагревании поршень расширяется сильнее в направлении оси поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла. Поэтому овальный поршень при нагреве получит цилиндрическую форму. Для улучшения приработки поршней к гильзам цилиндров и предохранения их от задиров юбку поршня покрывают тонким слоем олова или коллоидного графита. Днище и уплотняющая часть составляет головку поршня. Днище поршня вместе с головкой цилиндра ограничивает камеру сгорания. В головке поршня проточены канавки для поршневых колец. Он воспринимает и передает на шатун усилие, возникающее от давления газов, а также обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла. Отливают из алюминиевого сплава.
Поршневые кольца устанавливают в канавки, расположенные в головке поршня. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндров и предотвращают прорыв газов через зазор между юбкой поршня и стенкой гильзы. Маслосъемные кольца, кроме того, снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.
Поршневые кольца изготавливают из чугуна или стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, называемый замком. Маслосъемное кольцо отличается от компрессионных колец сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня. Их устанавливают ниже уровня компрессионных. На поршни многих двигателей устанавливают составные маслосъемные кольца изготовленные из двух плоских стальных колец и двух пружинных расширителей - осевого и радиального. Осевой расширитель, расположенный между дисками, плотно прижимает их к стенкам канавки поршня. Радиальный расширитель плотно прижимает диски к цилиндру.
Сборные кольца хорошо прилегают к поверхности цилиндра и обеспечивают низкий расход картерного масла.
При перегреве двигателя образуются шлаковые отложения, которые заполняют зазоры между кольцами и стенками канавок поршня по высоте. Кольца перестают свободно пе-ремещаться и пружинить. Это явление называют пригоранием (закоксовыванием) колец и оно сопровождается потерей мощности двигателя и повышенным расходом масла.
Шатун. Он соединяет поршни с коленчатым валом и передает ему усилие от давления газов, воспринимаемого поршнями. Он состоит из верхней головки, стержня двутаврового сечения и разъемной нижней головки, закрепляемой на шатунной шейке коленчатого вала.
Коленчатый вал. Он воспринимает усилия, передающиеся от поршней через шатуны, и преобразует их во вращающий момент, который передается агрегатам трансмиссии, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.
Коленчатый вал штампуют из высококачественной стали или отливают из высокопрочного чугуна. Он состоит из опорных коренных шеек 1, шатунных шеек 11, соединяющих их щек 2, носка (передней части) и хвостовика (задней части).
В современных автомобильных двигателях частота вращения коленчатого вала дости-гает 3000-4000 об/мин в грузовых автомобилях и 5000-6000 об/мин – в легковых. Поэтому возникают большие центробежные силы, действующие на шатунные шейки, щеки и нижние головки шатунов. Эти силы нагружают коренные подшипники, вызывая их ускоренный износ.
Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, рас -положенные против шатунных шеек коленчатого вала.
Маховик представляет собой массивный диск, отливаемый из чугуна. Он повышает равномерность вращения коленчатого вала при малой частоте вращения и передает крутящий момент трансмиссии автомобиля. Он изготавливается из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя.
На некоторых двигателях на маховик наносят метки или запрессовывают в него стальной шарик, по которому устанавливают поршень первого цилиндра в в.м.т. и проверяют установку зажигания.
Задание
Изучить устройство и работу кривошипно-шатунного механизма. Перечислить элементы КШМ и их количество в заданной модели двигателя.
Модель двигателя ______________________________________
1. _________________________________________________________________
2. _________________________________________________________________
3. _________________________________________________________________
4. _________________________________________________________________
5. _________________________________________________________________
6. _________________________________________________________________
7. _________________________________________________________________
8. _________________________________________________________________
9. _________________________________________________________________
10. ________________________________________________________________
11. ________________________________________________________________
12. ________________________________________________________________
13. ________________________________________________________________
14. ________________________________________________________________
15. ________________________________________________________________
Выполнил студент _____________________ «__»__________ 201__г.
Принял преподаватель__________________ «__»__________
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначен поршень?
2. Назначение шатуна.
3. Для чего служит поршневой палец.
Лабораторная работа № 5
Механизм газораспределения
Цель работы: усвоить устройство и работу механизма, приобрести навыки классификации газораспределительных механизмов.
Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.
Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях современных автомобилей и тракторов применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации.
Двигатели могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рис. 1), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.
Рис.1. Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам
При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.
Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.
При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.
Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу,передаточные детали и распределительные валы с приводом.
В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.
Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.
При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.
Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.
Работа механизма
Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки поочередно набегают на толкатели в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Усилие от толкателей через штанги передается к коромыслам, которые, поворачиваясь на оси, воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с толкателей, которые вместе со штангами и коромыслами возвращаются в исходное положение под действием пружин, закрывающих также клапаны.
Неисправности газораспределительного механизма наиболее часто проявляются в нарушении зазоров между стержнями клапанов и толкателями. Это приводит к нарушению фаз газораспределения, ухудшению наполнения цилиндров (вследствие запаздывания открытия впускного или выпускного клапанов при увеличенных зазорах).
Увеличенные зазоры между стержнями клапанов и толкателями вызывают стуки и преждевременный износ деталей распределительного механизма. Малые зазоры или их отсутствие приводят к неплотной посадке клапанов и пропуску рабочей смеси во впускной и выпускной трубопроводы. В результате уменьшается компрессия в цилиндрах двигателя и его мощность. Признаками эти