Автомобильные двигатели (АД) (стр. 9 )

Для обеспечения получения в сопряжениях деталей заданных зазоров и натягов основные детали кривошипно-шатунного механизма (цилиндры, поршни, коленчатые валы и др.) на заводе-изготовителе после их изготовления сортируют по соответствующим размерам на группы, классы и маркируют. При сборке детали собирают (комплектуют) в соответствии с этой маркировкой.

Для удобства эксплуатации и ремонта заводы выпускают комплекты поршней, гильз цилиндров, поршневых колец и др. деталей ремонтных размеров, также разбитых по соответствующим размерным интервалам.

Таким образом, используя преимущества групповой взаимозаменяемости снижают стоимость изготовления деталей (поршней, гильз цилиндров и др.) за счет механической обработки по расширенным допускам, но при этом обеспечивается заданная надежность и долговечность узлов и механизмов двигателей.

Для примера в табл. 4 приводятся размеры поршней и цилиндров, подбором которых получают требуемые зазоры в сопряжении.

Таблица 4

Модель двигателя	Номинальные размеры, мм	Требуемый зазор в сопряжении цилиндр – поршень, мм
ВАЗ-2106	Цилиндр Ø 79 0,05 Юбка поршня Ø	0,06–0,08 (подбор)

Окончание табл. 4

Модель двигателя	Номинальные размеры, мм	Требуемый зазор в сопряжении цилиндр–поршень, мм
ЗМЗ-511	Гильза цилиндра Ø 920,06 Юбка поршня Ø	0,012–0,024 (подбор)
ЗИЛ-508.10	Гильза цилиндра Ø 100 0,06 Юбка поршня Ø	0,06–0,08 (подбор)

Различают индивидуальный способ подбора и групповой (селективный подбор).

Индивидуальный подбор производится из любых деталей, изготовленных в пределах установленного допуска и поступивших на сборку. Групповой подбор производится путем предварительного рассортирования деталей на размерные группы в пределах того же допуска.

Рассмотрим индивидуальный способ подборки поршня к гильзе цилиндра двигателя ЗИЛ-508.10 (табл. 4)

Предварительно при замере поршневой группы производят измерение деталей при комнатной температуре +20 °С.

Измерение внутренних диаметров гильз цилиндров выполняют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (вдоль оси коленчатого вала и поперек к ней), а также в трех поясах по высоте. Измерение производят пассиметром.

Размер поршня определяют по диаметру юбки поршня в плоскости, перпендикулярной оси пальца, на расстоянии 84 мм от днища. При подборе добиваются получения оптимального зазора 0,06–0,08 мм в сопряжении поршень – гильза цилиндра.

Зазор определяется лентой – щупом толщиной до 0,08 мм, шириной 10–13 мм и длиной 200 мм, которая протягивается через зазор с усилием 25–45 Н.

В промышленных условиях применяют селективную сборку. При этом номинальный и ремонтные размеры базовой детали – гильзы цилиндров разбивают на шесть групп, в которых размеры по внутреннему диаметру гильзы цилиндров следуют через 0,01 мм. Каждая группа размеров обозначается буквой (А, Б, В, Г и т. д.) Аналогично поступают и с размерами поршней по диаметру юбки.

Для получения стабильного зазора между цилиндром и поршнем необходимо диаметры цилиндров комплектовать с поршнями тех же размерных групп. В этом случае подбором диаметров гильз цилиндров и диаметров поршней по группам А, Б, В, и т. д. всегда получаем средний зазор в сопряжении цилиндр – поршень. Например, диаметр гильзы цилиндра имеет номинальный размер 1000,06 мм, а поршня мм. Детали обработаны по расширенным допускам 0,06 мм. В этом случае зазор между цилиндром и поршнем находится в пределах от 0,01 до 0,13 мм, что не является оптимальным (0,07 мм). После разбивки размеров деталей на шесть групп с групповым допуском 0,01 мм будем при подборе получать:

Для группы размеров А: номинальные размеры цилиндра 1000,01 мм и поршня мм, которые дают зазоры 0,06–0,08 мм.

Для группы размеров Б: номинальные размеры цилиндра мм и поршня мм, которые тоже дают зазоры 0,06–0,08 мм, и так по всем размерным группам.

По поршням и цилиндрам подбирают поршневые кольца. В табл. 5 приводятся данные для подбора компрессионных поршневых колец.

Таблица 5

Номинальные зазоры поршневых колец, мм

Модель двигателя	Кольца компрессионные	В замках колец	Между кольцами и канавками поршней
ВАЗ-2106	верхнее нижнее	0,30–0,45 0,25–0,40	0,045–0,077 0, 025–0,057

Окончание табл. 5

Модель двигателя	Кольца компрессионные	В замках колец	Между кольцами и канавками поршней
ЗМЗ-511	верхнее нижнее	0,3–0,5	0,05–0,082
ЗИЛ-508.10	верхнее нижнее	0,35–0,65 0,30–0,60	0,45–0,082

Зазоры в замках колец и зазоры между кольцом и канавкой поршня могут подгоняться при помощи напильника с мелкой насечкой и мелкозернистой шлифовальной шкуркой.

Отчет

1  Произвести измерение диаметров цилиндров и поршней, поступивших на комплектовку.

2  Выполнить комплектовку поршней и цилиндров.

3  Составить схему допусков размеров диаметров цилиндров и поршней при групповом методе подбора на заданный зазор соединения цилиндр – поршень.

4  Выполнить комплектовку поршней и поршневых колец.

Контрольные вопросы:

1  Принципы сборки деталей и узлов.

2  Преимущества и недостатки принципа неполной взаимозаменяемости путем индивидуального и группового подбора.

3  Способы измерений деталей КШМ и применяемые средства измерения.

4  Неисправности поршней и поршневых колец.

5  Неисправности цилиндров двигателей.

Лабораторная работа № 9

Устройство, работа и параметры системы охлаждения АД

Содержание работы: изучение назначения, устройства, работы и параметров жидкостной системы охлаждения, а также устройство конструктивных элементов охлаждения: вентилятора, жидкостного насоса, радиатора. Составление отчета.

Общие сведения

На современных АД в основном применяются жидкостные системы охлаждения, предназначенные для принудительного отвода тепла от нагретых деталей и обеспечения нормального теплового состояния двигателя при различных режимах его работы.

В качестве охлаждающих жидкостей применяют Тосол А 40М, Тосол А 65М. Допускается применять антифризы марок 40, 65 и мягкую воду.

К преимуществам жидкостного охлаждения относятся:

-  более эффективный отвод тепла от нагретых деталей двигателя при любой тепловой нагрузке;

-  допустимость применения блочных конструкций цилиндров двигателей;

-  меньшая склонность к детонации в бензиновых двигателях;

-  более стабильное тепловое состояние двигателя при изменении режима его работы.

К недостаткам относятся:

-  наличие дорогостоящего радиатора, большое количество патрубков, шлангов и уплотнений, которые могут давать течь;

-  необходимость в жидком теплоносителе;

-  неудобства при эксплуатации при низкой температуре окружающей среды, а также в безводно-жаркой пустынной местности.

Систему жидкостного охлаждения наиболее целесообразно использовать

в форсированных двигателях и в двигателях с относительно большим рабочим объемом цилиндров. На современных АД применяют системы охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в пределах 80–95 °С.

В систему охлаждения входят: рубашки (жидкостные полости) охлаждения блока и головки блока цилиндров; жидкостный насос с приводом; вентилятор с кожухом; радиатор; соединительные патрубки со шлангами; сливные краны и контрольные приборы (рис. 10).

Рис. 10. Схема жидкостной системы охлаждения: 1 – радиатор; 2 – жидкостный насос; 3 – обходная трубка (байпас); 4 – термостат; 5 – рубашка охлаждения двигателя; 6 – вентилятор

Жидкостная система охлаждения состоит из двух контуров: жидкостного и воздушного. Охлаждающая жидкость находится в рубашке охлаждения двигателя и, соприкасаясь с поверхностями цилиндров в блоке и его головки, воспринимает от них теплоту, нагреваясь при этом. Нагретая жидкость направляется в радиатор, где полученная теплота передается воздуху, проходящему по воздушному тракту системы. Охлажденная жидкость вновь возвращается в рубашку охлаждения, обеспечивая, таким образом, непрерывный отвод требуемого количества теплоты от деталей двигателя.

Охлаждающая жидкость может подводиться в рубашку охлаждения двигателя через нижний пояс и верхний пояс цилиндров. На дизелях жидкостные насосы расположены внизу и имеют автономный от вентилятора привод.

У бензиновых АД крыльчатки вентилятора и жидкостного насоса устанавливаются на одном валу в верхней части двигателя и имеют общий привод.

В качестве жидкостных насосов применяются насосы центробежного типа.