Engine crank-mechanisme: apparaat, doel, hoe het werkt

In verbrandingsmotoren zijn er twee mechanismen die het mogelijk maken om voertuigen te verplaatsen. Het is gasdistributie en zwengel. Laten we ons concentreren op het doel van de KShM en zijn structuur.

Wat is het krukmechanisme van de motor

KShM betekent een set reserveonderdelen die een enkele eenheid vormen. Daarin verbrandt een mengsel van brandstof en lucht in een bepaalde verhouding en komt energie vrij. Het mechanisme bestaat uit twee categorieën bewegende delen:

• Lineaire bewegingen uitvoeren - de zuiger beweegt op / neer in de cilinder;
• Roterende bewegingen uitvoeren - de krukas en de onderdelen die erop zijn geïnstalleerd.

Een knoop die beide soorten onderdelen met elkaar verbindt, kan de ene soort energie in de andere omzetten. Wanneer de motor autonoom werkt, gaat de krachtverdeling van de verbrandingsmotor naar het chassis. Bij sommige auto's kan energie worden teruggeleid van de wielen naar de motor. De noodzaak hiervoor kan zich bijvoorbeeld voordoen als het onmogelijk is om de motor vanaf de accu te starten. Door de mechanische transmissie kunt u de auto starten vanaf de pusher.

Waar dient het krukmechanisme van de motor voor?

KShM zet andere mechanismen in werking, zonder welke het voor de auto onmogelijk zou zijn om te rijden. Bij elektrische voertuigen creëert de elektromotor, dankzij de energie die hij van de batterij ontvangt, onmiddellijk een rotatie die naar de transmissieas gaat.

Het nadeel van elektrische units is dat ze een kleine gangreserve hebben. Hoewel de toonaangevende fabrikanten van elektrische voertuigen deze lat tot enkele honderden kilometers hebben verhoogd, heeft de overgrote meerderheid van automobilisten geen toegang tot dergelijke voertuigen vanwege hun hoge kosten.

De enige goedkope oplossing, waardoor het mogelijk is om lange afstanden en met hoge snelheid af te leggen, is een auto die is uitgerust met een verbrandingsmotor. Het gebruikt de energie van de explosie (of liever de expansie erna) om de delen van de cilinder-zuigergroep in beweging te brengen.

Het doel van de KShM is om een ​​uniforme rotatie van de krukas te verzekeren tijdens rechtlijnige beweging van de zuigers. De ideale rotatie is nog niet bereikt, maar er zijn wijzigingen in de mechanismen die schokken veroorzaakt door plotselinge schokken van de zuigers minimaliseren. 12-cilindermotoren zijn daar een voorbeeld van. De verplaatsingshoek van de krukken daarin is minimaal en de bediening van de hele groep cilinders is verdeeld over een groter aantal intervallen.

Het werkingsprincipe van het krukmechanisme

Als u het werkingsprincipe van dit mechanisme beschrijft, kan het worden vergeleken met het proces dat plaatsvindt tijdens het fietsen. De fietser drukt afwisselend op de pedalen, waardoor het aandrijfkettingwiel in rotatie komt.

De lineaire beweging van de zuiger wordt verzorgd door de verbranding van de BTC in de cilinder. Tijdens een micro-explosie (het HTS wordt sterk gecomprimeerd op het moment dat de vonk wordt aangebracht, dus er wordt een scherpe duw gevormd), zetten de gassen uit en duwen het onderdeel naar de laagste positie.

De drijfstang is verbonden met een aparte kruk op de krukas. Inertie, evenals een identiek proces in aangrenzende cilinders, zorgt ervoor dat de krukas draait. De zuiger bevriest niet aan de uiterste onderste en bovenste punten.

De roterende krukas is verbonden met een vliegwiel waarmee het wrijvingsoppervlak van de transmissie is verbonden.

Na het einde van de slag is de zuiger al in beweging vanwege de omwentelingen van de mechanische as om andere slagen van de motor uit te voeren. Het is mogelijk door de uitvoering van de slag van de arbeidsslag in aangrenzende cilinders. Om schokken te minimaliseren, zijn de krukjournalen verschoven ten opzichte van elkaar (er zijn aanpassingen met in-line journals).

KShM-apparaat

Het krukmechanisme bevat een groot aantal onderdelen. Conventioneel kunnen ze worden toegeschreven aan twee categorieën: degenen die de beweging uitvoeren en degenen die altijd op één plek gefixeerd blijven. Sommige voeren verschillende soorten bewegingen uit (translatie of rotatie), terwijl andere dienen als een vorm waarin de accumulatie van de nodige energie of ondersteuning voor deze elementen wordt verzekerd.

Dit zijn de functies die worden uitgevoerd door alle elementen van het krukmechanisme.

Blokkeer het carter

Het blok is gegoten uit duurzaam metaal (in budgetauto's - gietijzer, en in duurdere auto's - aluminium of een andere legering). Hierin worden de nodige gaten en kanalen gemaakt. Koelvloeistof en motorolie circuleren door de kanalen. Door technische gaten kunnen de belangrijkste elementen van de motor in één structuur worden verbonden.

De grootste gaten zijn de cilinders zelf. Er worden zuigers in geplaatst. Ook heeft het blokontwerp steunen voor de steunlagers van de krukas. In de cilinderkop zit een gasverdeelmechanisme.

Het gebruik van gietijzer of aluminiumlegering is te wijten aan het feit dat dit element hoge mechanische en thermische belastingen moet weerstaan.

Aan de onderkant van het carter bevindt zich een carter, waarin olie zich ophoopt na smering van alle elementen. Om te voorkomen dat er een te hoge gasdruk in de spouw ontstaat, heeft de constructie ventilatiekanalen.

Er zijn auto's met nat of droog carter. In het eerste geval wordt de olie opgevangen in het carter en blijft daarin. Dit element is een reservoir voor het opvangen en opslaan van vet. In het tweede geval stroomt de olie in het carter, maar pompt de pomp deze naar een aparte tank. Dit ontwerp voorkomt volledig olieverlies tijdens het kapotgaan van het carter - slechts een klein deel van het smeermiddel zal weglekken nadat de motor is uitgeschakeld.

cilinder

De cilinder is een ander vast onderdeel van de motor. In feite is dit een gat met een strikte geometrie (de zuiger moet er perfect in passen). Ze behoren ook tot de cilinder-zuigergroep. In het krukmechanisme fungeren de cilinders echter als geleiders. Ze zorgen voor een strikt geverifieerde beweging van de zuigers.

De afmetingen van dit element zijn afhankelijk van de kenmerken van de motor en de grootte van de zuigers. De wanden aan de bovenkant van de constructie zijn geconfronteerd met de maximale temperatuur die in de motor kan optreden. Ook treedt in de zogenaamde verbrandingskamer (boven de zuigerruimte) een sterke uitzetting van gassen op na het ontsteken van de VTS.

Om overmatige slijtage van de cilinderwanden bij hoge temperaturen (in sommige gevallen sterk oplopend tot 2 graden) en hoge druk te voorkomen, worden ze gesmeerd. Er vormt zich een dunne oliefilm tussen de O-ringen en de cilinder om metaal-op-metaal contact te voorkomen. Om de wrijvingskracht te verminderen, wordt het binnenoppervlak van de cilinders behandeld met een speciale samenstelling en tot een ideale graad gepolijst (daarom wordt het oppervlak een spiegel genoemd).

Er zijn twee soorten cilinders:

• Droog type. Deze cilinders worden voornamelijk in machines gebruikt. Ze maken deel uit van het blok en zien eruit als gaten die in de behuizing zijn gemaakt. Om het metaal te koelen zijn aan de buitenkant van de cilinders kanalen gemaakt voor de circulatie van de koelvloeistof (mantel van verbrandingsmotor);
• Natte soort. In dit geval zijn de cilinders afzonderlijk gemaakte hulzen die in de gaten van het blok worden gestoken. Ze zijn betrouwbaar afgedicht zodat er geen extra trillingen ontstaan ​​tijdens de werking van de unit, waardoor de KShM-onderdelen te snel uitvallen. Dergelijke voeringen komen van buitenaf in contact met de koelvloeistof. Een soortgelijk ontwerp van de motor is gevoeliger voor reparatie (als er bijvoorbeeld diepe krassen worden gevormd, wordt de huls eenvoudig vervangen en niet geboord en worden de gaten van het blok geslepen tijdens het kapitaliseren van de motor).

Bij V-vormige motoren zijn de cilinders vaak niet symmetrisch ten opzichte van elkaar gepositioneerd. Dit komt doordat één drijfstang één cilinder bedient, en deze heeft een aparte plaats op de krukas. Er zijn echter ook modificaties met twee drijfstangen op één drijfstangtap.

Cilinderblok

Dit is het grootste deel van het motorontwerp. Aan de bovenkant van dit element is een cilinderkop geïnstalleerd en daartussen bevindt zich een pakking (waarom is deze nodig en hoe u de storing kunt bepalen, lees in een aparte recensie).

In de cilinderkop worden uitsparingen gemaakt om een ​​speciale holte te vormen. Daarin wordt het gecomprimeerde lucht-brandstofmengsel ontstoken (vaak een verbrandingskamer genoemd). Aanpassingen aan watergekoelde motoren zullen worden uitgerust met een kop met kanalen voor vloeistofcirculatie.

Motor skelet

Alle vaste onderdelen van de KShM, verbonden in één structuur, worden het skelet genoemd. Dit onderdeel neemt de hoofdstroombelasting waar tijdens de werking van de bewegende delen van het mechanisme. Afhankelijk van hoe de motor in de motorruimte is gemonteerd, neemt het skelet ook lasten van de carrosserie of het frame op. Tijdens het verplaatsingsproces botst ook dit onderdeel onder invloed van de overbrenging en het chassis van de machine.

Om te voorkomen dat de verbrandingsmotor beweegt tijdens accelereren, remmen of manoeuvreren, is het frame stevig vastgeschroefd aan het ondersteunende deel van het voertuig. Om trillingen bij het gewricht te elimineren, worden motorsteunen van rubber gebruikt. Hun vorm hangt af van de aanpassing van de motor.

Wanneer de machine op een oneffen weg rijdt, wordt de carrosserie aan torsiekrachten blootgesteld. Om te voorkomen dat de motor dergelijke belastingen opneemt, wordt deze meestal op drie punten bevestigd.

Alle andere onderdelen van het mechanisme zijn beweegbaar.

Zuiger

Het maakt deel uit van de KShM-zuigergroep. De vorm van de zuigers kan ook variëren, maar het belangrijkste is dat ze gemaakt zijn in de vorm van een glas. De bovenkant van de zuiger wordt de kop genoemd en de onderkant wordt de rok genoemd.

De zuigerkop is het dikste deel, omdat deze thermische en mechanische spanning absorbeert wanneer de brandstof wordt ontstoken. Het uiteinde van dat element (onderkant) kan verschillende vormen hebben - plat, convex of concaaf. Dit deel vormt de afmetingen van de verbrandingskamer. Modificaties met verdiepingen met verschillende vormen komen vaak voor. Al deze soorten onderdelen zijn afhankelijk van het ICE-model, het principe van brandstoftoevoer, etc.

Aan de zijkanten van de zuiger zijn groeven gemaakt voor de installatie van O-ringen. Onder deze groeven bevinden zich uitsparingen voor olieafvoer uit het onderdeel. De rok is meestal ovaal van vorm en het belangrijkste deel is een geleider die voorkomt dat de zuiger vastklemt als gevolg van thermische uitzetting.

Om de traagheidskracht te compenseren, zijn de zuigers gemaakt van lichtmetalen materialen. Hierdoor zijn ze licht van gewicht. De onderkant van het onderdeel, evenals de wanden van de verbrandingskamer, worden geconfronteerd met maximale temperaturen. Dit onderdeel wordt echter niet gekoeld door koelmiddel in de mantel te laten circuleren. Hierdoor is het aluminium element onderhevig aan sterke uitzetting.

De zuiger is oliegekoeld om vastlopen te voorkomen. Bij veel automodellen wordt de smering op natuurlijke wijze geleverd - de olienevel zet zich op het oppervlak en stroomt terug in het carter. Er zijn echter motoren waarin olie onder druk wordt aangevoerd, waardoor de warmte beter wordt afgevoerd vanaf het verwarmde oppervlak.

Zuigerveren

De zuigerveer vervult zijn functie afhankelijk van in welk deel van de zuigerkop hij is geïnstalleerd:

• Compressie - de bovenste. Ze zorgen voor een afdichting tussen de cilinder- en zuigerwanden. Hun doel is om te voorkomen dat gassen uit de zuigerruimte het carter binnendringen. Om de installatie van het onderdeel te vergemakkelijken, wordt er een snede in gemaakt;
• Olieschraper - zorg ervoor dat overtollige olie van de cilinderwanden wordt verwijderd en voorkom ook dat vet in de zuigerruimte binnendringt. Deze ringen hebben speciale groeven om de olieafvoer naar de groeven van de zuigerafvoer te vergemakkelijken.

De diameter van de ringen is altijd groter dan de diameter van de cilinder. Hierdoor zorgen ze voor een afdichting in de cilinder-zuigergroep. Om te voorkomen dat gassen en olie door de sloten sijpelen, worden de ringen op hun plaats geplaatst met de sleuven ten opzichte van elkaar.

Het materiaal dat wordt gebruikt om de ringen te maken, is afhankelijk van hun toepassing. Compressie-elementen zijn dus meestal gemaakt van hoogwaardig gietijzer en een minimum aan onzuiverheden, en olieschraapelementen zijn gemaakt van hooggelegeerd staal.

Zuigerpen

Dit onderdeel maakt het mogelijk de zuiger aan de drijfstang te bevestigen. Het ziet eruit als een holle buis, die onder de zuigerkop in de nokken wordt geplaatst en tegelijkertijd door het gat in de drijfstangkop. Om te voorkomen dat de vinger beweegt, is deze aan beide zijden vastgezet met borgringen.

Door deze bevestiging kan de pen vrij draaien, waardoor de weerstand tegen beweging van de zuiger wordt verminderd. Dit voorkomt ook de vorming van een training alleen op het bevestigingspunt in de zuiger of drijfstang, wat de levensduur van het onderdeel aanzienlijk verlengt.

Om slijtage door wrijvingskracht te voorkomen, is het onderdeel gemaakt van staal. En voor een grotere weerstand tegen thermische spanning, is het in eerste instantie gehard.

Drijfstang

De drijfstang is een dikke stang met verstevigingsribben. Enerzijds heeft het een zuigerkop (het gat waarin de zuigerpen wordt gestoken) en anderzijds een gebreide kop. Het tweede element is inklapbaar, zodat het onderdeel kan worden verwijderd of op de krukastap kan worden gemonteerd. Het heeft een deksel dat met bouten aan de kop is bevestigd en om voortijdige slijtage van onderdelen te voorkomen, is er een inzetstuk met gaten voor smering in geïnstalleerd.

De lagerbus wordt het drijfstanglager genoemd. Het is gemaakt van twee stalen platen met gebogen ranken voor fixatie in het hoofd.

Om de wrijvingskracht van het binnenste deel van de bovenkop te verminderen, wordt er een bronzen bus in gedrukt. Als deze versleten is, hoeft de hele drijfstang niet te worden vervangen. De bus heeft gaten voor olietoevoer naar de pin.

Er zijn verschillende aanpassingen aan drijfstangen:

• Benzinemotoren zijn meestal uitgerust met drijfstangen met een kopconnector loodrecht op de as van de drijfstang;
• Dieselmotoren met inwendige verbranding hebben drijfstangen met een schuine kopconnector;
• V-motoren zijn vaak uitgerust met dubbele drijfstangen. De secundaire drijfstang van de tweede rij is aan de hoofdstang bevestigd met een pen volgens hetzelfde principe als bij de zuiger.

Krukas

Dit element bestaat uit meerdere krukken met een versprongen opstelling van de drijfstangtappen ten opzichte van de as van de hoofdtappen. Er zijn al verschillende soorten krukassen en hun kenmerken afzonderlijke recensie.

Het doel van dit onderdeel is om de translatiebeweging van de zuiger om te zetten in rotatie. De krukpen is verbonden met de onderste drijfstangkop. Er zijn hoofdlagers op twee of meer plaatsen op de krukas om trillingen veroorzaakt door ongebalanceerde krukrotatie te voorkomen.

De meeste krukassen zijn uitgerust met contragewichten om de middelpuntvliedende krachten op de hoofdlagers op te vangen. Het onderdeel wordt gemaakt door gieten of draaien van een enkele plano op draaibanken.

Een katrol is bevestigd aan de teen van de krukas, die het gasdistributiemechanisme en andere apparatuur aandrijft, zoals een pomp, generator en airconditioningaandrijving. Op de schacht zit een flens. Er zit een vliegwiel aan vast.

vliegwiel

Schijfvormig onderdeel. De vormen en typen van verschillende vliegwielen en hun verschillen komen ook aan bod Een apart artikel... Het is noodzakelijk om de compressieweerstand in de cilinders te overwinnen wanneer de zuiger de compressieslag uitvoert. Dit komt door de traagheid van de roterende gietijzeren schijf.

Aan het uiteinde van het onderdeel is een tandkrans bevestigd. Op het moment dat de motor start, is de starter bendix gear erop aangesloten. Aan de tegenoverliggende zijde van de flens is het vliegwieloppervlak in contact met de koppelingsplaat van de transmissiekorf. De maximale wrijvingskracht tussen deze elementen zorgt voor de overdracht van koppel naar de versnellingsbakas.

Zoals u kunt zien, heeft het krukmechanisme een complexe structuur, waardoor de reparatie van het apparaat uitsluitend door professionals moet worden uitgevoerd. Om de levensduur van de motor te verlengen, is het uitermate belangrijk dat u zich houdt aan het routineonderhoud van de auto.

Bekijk bovendien een videoreview over KShM:

Krukmechanisme (KShM). De basis

Vragen en antwoorden:

Welke onderdelen zitten er in het krukmechanisme? Stationaire onderdelen: cilinderblok, blokkop, cilindervoeringen, voeringen en hoofdlagers. Bewegende delen: zuiger met ringen, zuigerpen, drijfstang, krukas en vliegwiel.

Wat is de naam van dit KShM-onderdeel? Dit is een krukmechanisme. Het zet de heen en weer gaande bewegingen van de zuigers in de cilinders om in roterende bewegingen van de krukas.

Wat is de functie van de vaste delen van de KShM? Deze onderdelen zijn verantwoordelijk voor het nauwkeurig geleiden van bewegende delen (bijvoorbeeld verticale beweging van zuigers) en stevig vastzetten voor rotatie (bijvoorbeeld hoofdlagers).