Mootori vända mehhanism: seade, otstarve, kuidas see töötab

Sisepõlemismootorites on kaks mehhanismi, mis võimaldavad sõidukeid liigutada. See on gaasi jaotamine ja vänt. Keskendume KShM-i eesmärgile ja selle struktuurile.

Mis on mootori vända mehhanism

KShM tähendab varuosade komplekti, mis moodustavad ühe üksuse. Selles põleb ja vabastab energia teatud koguses kütuse ja õhu segu. Mehhanism koosneb kahest liikuvate osade kategooriast:

• Lineaarsete liikumiste sooritamine - kolb liigub silindris üles / alla;
• Pöörlevate liikumiste sooritamine - väntvõll ja sellele paigaldatud osad.

Mõlemat tüüpi osi ühendav sõlm on võimeline muutma ühte tüüpi energiat teiseks. Kui mootor töötab autonoomselt, läheb jõudude jaotumine sisepõlemismootorilt šassiile. Mõned autod võimaldavad energiat ratastelt mootorile tagasi suunata. Vajadus selle järele võib tekkida näiteks juhul, kui mootorit pole võimalik akust käivitada. Mehaaniline jõuülekanne võimaldab käivitada auto tõukurist.

Milleks on mootori vända mehhanism?

KShM paneb liikuma muud mehhanismid, ilma milleta oleks autol võimatu minna. Elektrisõidukites tekitab elektrimootor tänu akult saadavale energiale kohe pöörde, mis läheb jõuülekandevõlli.

Elektriseadmete puuduseks on see, et neil on väike võimsusreserv. Ehkki juhtivad elektrisõidukite tootjad on selle lati mitusada kilomeetrit tõstnud, pole valdaval enamusel autojuhtidest sellistele sõidukitele oma kõrge hinna tõttu juurdepääsu.

Ainus odav lahendus, tänu millele on võimalik läbida pikki vahemaid ja suurel kiirusel, on sisepõlemismootoriga varustatud auto. See kasutab plahvatuse (või pigem selle järgse paisumise) energiat silindri-kolvi rühma osade käivitamiseks.

KShM-i eesmärk on tagada väntvõlli ühtlane pöörlemine kolvide sirgjoonelise liikumise ajal. Ideaalset pöörlemist pole veel saavutatud, kuid mehhanismides on modifikatsioone, mis minimeerivad kolvide ootamatutest löökidest tulenevat tõmblemist. 12-silindrilised mootorid on selle näide. Nendes väntade nihke nurk on minimaalne ja kogu silindrirühma käitamine jaotub suurema arvu intervallide kaupa.

Väntmehhanismi tööpõhimõte

Kui kirjeldate selle mehhanismi tööpõhimõtet, siis saab seda võrrelda protsessiga, mis toimub jalgrattaga sõites. Jalgrattur vajutab vaheldumisi pedaale, ajades ketiratast pöörlema.

Kolvi lineaarne liikumine toimub BTC põlemisel silindris. Mikroplahvatuse ajal (sädeme rakendamise hetkel on HTS tugevalt kokku surutud, seetõttu tekib terav tõuge) gaasid paisuvad, surudes osa madalaimasse asendisse.

Keps on ühendatud väntvõlli eraldi vändaga. Inerts ja identsed protsessid külgnevates silindrites tagavad väntvõlli pöörlemise. Kolb ei külmuta äärmises alumises ja ülemises punktis.

Pöörlev väntvõll on ühendatud hoorattaga, mille külge on ühendatud ülekande hõõrdepind.

Pärast tööjõu käigu lõppu on mootori muude käikude teostamiseks kolb mehhanismi võlli pöörete tõttu juba liikuma pandud. See on võimalik tänu töölöögi käigu rakendamisele külgnevates silindrites. Tõmbluste minimeerimiseks on vändaraamatud üksteisest nihutatud (reas ajakirjade puhul on muudatusi tehtud).

KShM-seade

Vändamehhanism sisaldab suurt hulka osi. Tavapäraselt võib neid omistada kahele kategooriale: neile, kes sooritavad liikumise, ja neile, kes püsivad kogu aeg ühes kohas. Mõned sooritavad mitmesuguseid liigutusi (translatsiooni- või pöörlemisliike), teised aga vormina, kus on tagatud nende elementide jaoks vajaliku energia või toe kogunemine.

Need on funktsioonid, mida täidavad kõik väntmehhanismi elemendid.

Blokeeri karter

Vastupidavast metallist valatud plokk (soodsates autodes - malmist ja kallimates autodes - alumiiniumist või muust sulamist). Selles tehakse vajalikud augud ja kanalid. Jahutusvedelik ja mootoriõli ringlevad kanalite kaudu. Tehnilised augud võimaldavad mootori põhielemendid ühendada ühte struktuuri.

Suurimad augud on silindrid ise. Neisse pannakse kolvid. Samuti on ploki konstruktsioonil väntvõlli tugilaagrite tuged. Gaasijaotusmehhanism asub silindripeas.

Malmi või alumiiniumisulami kasutamine on tingitud asjaolust, et see element peab vastu pidama suurtele mehaanilistele ja termilistele koormustele.

Karteri alumises osas on karter, kuhu pärast kõigi elementide määrimist koguneb õli. Vältimaks liigse gaasirõhu tekkimist süvendisse, on konstruktsioonil ventilatsioonikanalid.

On märja või kuiva karteriga autosid. Esimesel juhul kogutakse õli korpuses ja jääb sellesse. See element on rasvade kogumise ja ladustamise reservuaar. Teisel juhul voolab õli paaki, kuid pump pumpab selle eraldi paaki. See konstruktsioon hoiab ära õli täieliku kadumise korpuse purunemise korral - pärast mootori väljalülitamist lekib välja ainult väike osa määrdeainest.

Silindriga

Silinder on mootori teine ​​fikseeritud element. Tegelikult on see range geomeetriaga auk (kolb peab sellesse ideaalselt sobima). Need kuuluvad ka silindri-kolvi rühma. Vändamehhanismis toimivad silindrid aga juhikutena. Need tagavad kolvide rangelt kontrollitud liikumise.

Selle elemendi mõõtmed sõltuvad mootori omadustest ja kolvide suurusest. Konstruktsiooni ülaosas olevad seinad on suunatud mootori maksimaalse temperatuuri poole. Samuti toimub nn põlemiskambris (kolviruumi kohal) pärast VTS-i süttimist gaaside järsk laienemine.

Et vältida silindri seinte liigset kulumist kõrgel temperatuuril (mõnel juhul võib see järsult tõusta 2 kraadini) ja kõrgel rõhul, need määritakse. O-rõngaste ja silindri vahele moodustub õhuke õlikiht, et vältida metallide ja metallide kokkupuudet. Hõõrdejõu vähendamiseks töödeldakse silindrite sisepinda spetsiaalse ühendiga ja poleeritakse ideaalsel määral (seetõttu nimetatakse pinda peegliks).

Silindreid on kahte tüüpi:

• Kuiv tüüp. Neid silindreid kasutatakse peamiselt masinates. Need on osa plokist ja näevad välja nagu korpuses puuritud augud. Metalli jahutamiseks tehakse silindrite välisküljele kanalid jahutusvedeliku ringluse jaoks (sisepõlemismootori ümbris);
• Märg tüüp. Sellisel juhul tehakse silindritest eraldi varrukad, mis sisestatakse ploki aukudesse. Need on usaldusväärselt suletud, nii et seadme töö ajal ei tekiks täiendavaid vibratsioone, mille tõttu KShM-i osad rikuvad liiga kiiresti. Sellised vooderdised puutuvad jahutusvedelikuga kokku väljastpoolt. Mootori sarnane konstruktsioon on remondile vastuvõtlikum (näiteks sügavate kriimustuste tekkimisel muudetakse hülsi lihtsalt, mitte igavaks ja ploki augud lihvitakse mootori suurtähtede ajal).

V-kujulistes mootorites ei ole silindrid üksteise suhtes sageli sümmeetriliselt paigutatud. Seda seetõttu, et üks ühendusvarda serveerib ühte silindrit ja sellel on väntvõllil eraldi koht. Ühes ühendusvarda ajakirjas on aga ka kahe ühendusvardaga modifikatsioone.

Silindriplokk

See on mootori disaini suurim osa. Selle elemendi ülaosas on paigaldatud silindripea ja nende vahel on tihend (miks seda vaja on ja kuidas selle riket kindlaks teha, lugege eraldi ülevaates).

Silindripeas tehakse süvendeid, mis moodustavad spetsiaalse õõnsuse. Selles süüdatakse suruõhu ja kütuse segu (sageli nimetatakse seda põlemiskambriks). Vesijahutusega mootorite muudatused varustatakse vedelikuringluse kanalitega peaga.

Mootori skelett

Kõiki KShM-i fikseeritud osi, mis on ühendatud ühes struktuuris, nimetatakse luustikuks. See osa tajub mehhanismi liikuvate osade töö ajal peamist koormust. Sõltuvalt sellest, kuidas mootor mootoriruumi paigaldatakse, neelab skelett ka kerelt või raamilt koormusi. Liikumise käigus põrkub see osa kokku ka jõuülekande ja masina šassii mõjuga.

Et vältida sisepõlemismootori liikumist kiirendamise, pidurdamise või manööverdamise ajal, on luustik kindlalt kinnitatud sõiduki tugiosa külge. Vibratsiooni kõrvaldamiseks ühenduskohas kasutatakse kummist mootorikinnitusi. Nende kuju sõltub mootori modifikatsioonist.

Kui masinat sõidetakse ebatasasel teel, mõjutab keha väändepinget. Selleks, et mootor selliseid koormusi vastu ei saaks, kinnitatakse see tavaliselt kolmes punktis.

Mehhanismi kõik muud osad on liikuvad.

kolb

See on osa kolvirühmast KShM. Kolvide kuju võib samuti erineda, kuid peamine on see, et need on valmistatud klaasi kujul. Kolvi ülaosa nimetatakse peaks ja alumist seelikuks.

Kolvipea on kõige paksem osa, kuna see võtab kütuse süttimisel vastu termilise ja mehaanilise pinge. Selle elemendi ots (põhi) võib olla erineva kujuga - lame, kumer või nõgus. See osa moodustab põlemiskambri mõõtmed. Sageli kohtatakse modifikatsioone erineva kujuga süvenditega. Kõik seda tüüpi osad sõltuvad ICE mudelist, kütusevarustuse põhimõttest jne.

Kolvi külgedel tehakse O-rõngaste paigaldamiseks sooned. Nende soonte all on süvendid õli äravooluks osast. Seelik on kõige sagedamini ovaalse kujuga ja selle põhiosa on juhend, mis takistab kolvikiilu soojuspaisumise tagajärjel.

Inertsjõu kompenseerimiseks on kolvid valmistatud kergsulamitest. Tänu sellele on nad kerged. Osa põhjas, samuti põlemiskambri seintes on maksimaalsed temperatuurid. Kuid seda osa ei jahutata jahutusvedeliku ringleva jakiga. Seetõttu võib alumiiniumelement tugevasti paisuda.

Arestimise vältimiseks on kolb õlijahutusega. Paljudes automudelites pakutakse määrimist loomulikult - õlise udu asetub pinnale ja voolab tagasi süvendisse. Siiski on mootoreid, milles õli tarnitakse rõhu all, tagades parema soojuse hajutamise kuumutatud pinnalt.

Kolvirõngad

Kolvirõngas täidab oma funktsiooni sõltuvalt sellest, millisesse kolvi peaossa see on paigaldatud:

• Kompressioon - ülemine. Need tagavad tihendi silindri ja kolvi seinte vahel. Nende eesmärk on takistada kolviruumist tulevate gaaside karterisse sattumist. Osa paigaldamise hõlbustamiseks tehakse selles lõige;
• Õlikaabits - tagage liigse õli eemaldamine silindri seintelt ja väldige ka rasva tungimist kolvi ruumi. Nendel rõngastel on spetsiaalsed sooned, et hõlbustada õli äravoolu kolvi äravoolu soontesse.

Rõngaste läbimõõt on alati suurem kui silindri läbimõõt. Tänu sellele pakuvad nad silindri-kolvi rühma tihendi. Nii et gaasid ega õli ei imbuks lukkude kaudu, asetatakse rõngad oma kohtadesse nii, et pilud oleksid üksteise suhtes nihutatud.

Sõrmuste valmistamiseks kasutatud materjal sõltub nende rakendusest. Niisiis, tihenduselemendid on kõige sagedamini valmistatud kõrgtugevast malmist ja minimaalsest lisandite sisaldusest ning õlikaabitsa elemendid on valmistatud legeerterasest.

Kolvi tihvt

See osa võimaldab kolvi kinnitada ühendusvarda külge. See näeb välja nagu õõnes toru, mis asetatakse kolvipea alla eendites ja samal ajal läbi ühendusvarda pea augu. Sõrme liikumise vältimiseks on see mõlemal küljel kinnitatud kinnitusrõngastega.

See fikseerimine võimaldab tihvtil vabalt pöörelda, mis vähendab vastupanu kolvi liikumisele. See hoiab ära ka treeningu tekkimise ainult kolvi või ühendusvarda kinnituskohas, mis pikendab oluliselt detaili tööiga.

Hõõrdejõust tingitud kulumise vältimiseks on osa valmistatud terasest. Ja suurema vastupidavuse suhtes termilisele pingele on see esialgu karastatud.

Ühendusvarras

Ühendusvarras on jäikade ribidega paks varras. Ühelt poolt on sellel kolvipea (auk, millesse kolvivars sisestatakse) ja teiselt poolt kootud pea. Teine element on kokkupandav, nii et osa saab eemaldada või paigaldada väntvõlli väntnokale. Sellel on kate, mis on pea külge kinnitatud poltidega ja osade enneaegse kulumise vältimiseks paigaldatakse sellesse määrdeavadega sisetükk.

Alumise pea puksit nimetatakse ühendusvarda laagriks. See on valmistatud kahest terasest plaadist, millel on peas fikseeritavad kõverad rihmad.

Ülemise pea sisemise osa hõõrdejõu vähendamiseks surutakse sellesse pronkspuks. Kui see kulub, ei pea kogu ühendusvarda välja vahetama. Puksil on augud tihvti õlivarustuseks.

Ühendusvardaid on mitmeid modifikatsioone:

• Bensiinimootorid on kõige sagedamini varustatud ühendusvardadega, mille peaühendus paikneb ühendusvarda telje suhtes täisnurga all;
• Diislikütuse sisepõlemismootoritel on kaldus peaühendusega ühendusvardad;
• V-mootorid on sageli varustatud kahe ühendusvardaga. Teise rea sekundaarne ühendusvarda kinnitatakse tihvtiga peamise külge samal põhimõttel nagu kolvi.

Väntvõll

See element koosneb mitmest vändast, millel on ühendusvarda ajakirjade nihutus paigutus põhiajakirjade telje suhtes. Juba on olemas erinevat tüüpi väntvõllid ja nende omadused eraldi ülevaade.

Selle osa eesmärk on teisendada kolvi pöördliikumine pöörlemiseks. Väntnõel on ühendatud alumise ühendusvarda peaga. Väntvõlli kahes või enamas kohas on põhilaagrid, et vältida väntade tasakaalustamata pöörlemisest põhjustatud vibratsiooni.

Enamik väntvõllid on varustatud vastukaaludega, et neelata põhilaagritele tsentrifugaaljõud. Osa on valmistatud valamise teel või treitakse treipingist ühest toorikust.

Väntvõlli varba külge on kinnitatud rihmaratas, mis juhib gaasijaotussüsteemi ja muid seadmeid, nagu pump, generaator ja kliimaseade. Säärel on äärik. Selle külge on kinnitatud hooratas.

Hooratas

Kettakujuline osa. Samuti on pühendatud erinevate hoorataste vormidele ja tüüpidele ning nende erinevustele eraldi artikkel... Kui kolb on survetaktis, on vaja ületada silindrite survetakistus. See on tingitud pöörleva malmist ketta inertsist.

Osa otsas on fikseeritud hammasratt. Starteri bendix-käik on sellega ühendatud mootori käivitamise hetkel. Ääriku vastaspoolel on hooratta pind kontaktis ülekandekorvi sidurikettaga. Maksimaalne hõõrdejõud nende elementide vahel tagab pöördemomendi ülekande käigukasti võllile.

Nagu näete, on väntmehhanism keeruka struktuuriga, mistõttu seadme remonti peavad teostama ainult spetsialistid. Mootori eluea pikendamiseks on äärmiselt oluline kinni pidada auto tavapärasest hooldusest.

Lisaks vaadake videoülevaadet KShMi kohta:

Vända mehhanism (KShM). Põhitõed

Küsimused ja vastused:

Millised osad vändamehhanismi kuuluvad? Statsionaarsed osad: silindriplokk, plokipea, silindri vooderdised, vooderdised ja põhilaagrid. Liikuvad osad: rõngastega kolb, kolvi tihvt, keps, väntvõll ja hooratas.

Mis selle KShM osa nimi on? See on vända mehhanism. See muudab silindrites olevate kolbide edasi-tagasi liikumised väntvõlli pöörlevateks liikumisteks.

Mis on KShM-i fikseeritud osade funktsioon? Need osad vastutavad liikuvate osade täpse juhtimise eest (näiteks kolbide vertikaalne liikumine) ja nende pöörlemiseks kindla fikseerimise eest (näiteks põhilaagrid).