Реферат: Кривошипно-шатунный механизм Ваз 2101

ПРОФЕСИОНАЛЬНОЕ

УЧИЛИЩЕ №

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2101

ВЫПОЛНИЛ:

2002г

Содержание

1. Введение ………………………………………………… 3

2. Описание конструкции автомобиля ВАЗ-2101 ……….. 5

3. Технические характеристики автомобиля ВАЗ-2101 … 8

4. Кривошипно-шатунный механизм …………………….. 12

5. Ремонт кривошипно-шатунного механизма …………... 15

6. Приложение ……………………………………………… 20

Введение

Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пассажиров. Важную роль играет автомобильный транспорт в освоении восточных и нечерноземных районов нашей страны. Отсутствие развитой сети железных дорог и ограничение возможностей использования рек для судоходства делают автомобиль главным средством передвижения в этих районах.

Автомобильный транспорт в России обслуживает все отрасли народного хозяйства и занимает одно из ведущих мест в единой транспортной системе страны. На долю автомобильного транспорта приходится свыше 80% грузов, перевозимых всеми видами транспорта вместе взятыми, и более 70% пассажирских перевозок.

Автомобильный транспорт создан в результате развития новой отрасли народного хозяйства - автомобильной промышленности, которая на современном этапе является одним из основных звеньев отечественного машиностроения. Начало создания автомобиля было положено более двухсот лет назад, когда стали изготовлять "самодвижущиеся" повозки. Название "автомобиль" происходит от греческого слова autos - "сам" и латинского mobilis - "подвижный".

Впервые прообразы автомобиля появились в России в 1752г. Русский механик-самоучка, крестьянин Л.Шамшуренков, создал довольно совершенную для своего времени "самобеглую коляску", приводимую в движение силой двух человек. Позднее русский изобретатель И.П.Кулибин создал "самокатную тележку" с педальным приводом.

С появлением паровой машины создание самодвижущихся повозок быстро продвинулось вперед. В 1869-1870 гг. Ж.Кюньо во Франции, а через несколько лет и в Англии были построены паровые автомобили. Широкое распространение автомобиля, как транспортного средства, начинается с появлением быстроходного двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г. Г.Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886 г. К.Бенц - трехколесную повозку. Примерно в это же время в индустриально развитых странах (Франция, Великобритания, США) создаются автомобили с двигателями внутреннего сгорания. В конце XIX века в ряде стран возникла автомобильная промышленность.

В царской России неоднократно делались попытки организовать собственное машиностроение. В 1908 г. Производство автомобилей было организовано на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе в Риге. В течение шести лет здесь выпускались автомобили, собранные в основном из импортных частей. Всего завод построил 451 легковой автомобиль и небольшое количество грузовых автомобилей. В 1913 г. автомобильный парк в России составлял около 9000 автомобилей, из них большая часть - зарубежного производства.

После Великой Октябрьской социалистической революции практически заново пришлось создавать отечественную автомобильную промышленность. Начало развития российского автомобилестроения относится к 1924 году, когда в Москве на заводе АМО были построены первые грузовые автомобили АМО-Ф-15.

В период 1931-1941гг. создается крупносерийное и массовое производство автомобилей. В 1931г. на заводе АМО началось массовое производство грузовых автомобилей. В 1932г. вошел в строй завод ГАЗ. В 1940 г. начал производство малолитражных автомобилей Московский завод малолитражных автомобилей. Несколько позже был создан Уральский автомобильный завод. За годы послевоенных пятилеток вступили в строй Кутаисский, Кременчугский, Ульяновский, Минский автомобильные заводы.

Начиная с конца 60-х гг., развитие автомобилестроения характеризуется особо быстрыми темпами. В 1970 г. вступил в строй Волжский автомобильный завод имени 50-летия СССР.

19 апреля 1970 г. - это дата в истории Волжского автомобильного завода по праву названа триумфальной: на главном конвейере собран первый автомобиль. Первенец ВАЗ-2101 оправдал ожидания его создателей. Ходовые качества автомобиля были превосходны.
ВАЗ-2101 послужил базовой моделью для всей последующей гаммы моделей - автомобилей классической компоновки: ВАЗ-2102, -2103, -2104, -2105, -2106, -2107. ВАЗ-2101 открыл ряд автомобилей, для которых стали объективно характерны: высокие динамические качества и экономичность, надежность и долговечность; простота ухода и эксплуатации.

За все время производства (с 1970 по 1984 гг.) Волжский автозавод дал жизнь почти 3-ом миллионам автомобилей ВАЗ-2101, точнее 2.702.657шт.

Описание конструкции автомобиля

ВАЗ-2101

Техническая характеристика

Кривошипно-шатунный механизм

двигателя автомобиля ВАЗ-2101

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кроме того, при помощи этого механизма осуществляется вспомогательные такты: впуск, выпуск и сжатие.

На коленчатом валу двигателя создается крутящий момент, который через маховик и трансмиссию автомобиля передается на ведущие колеса.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из: блока цилиндров с картером и головкой, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.

1. Блок цилиндров.

Цилиндры двигателя объединены в месте с верхней частью картера и представляют собой единую отливку – «блок цилиндров». Он является базовой деталью двигателя и служит для установки и крепления механизмов, аппаратов и вспомогательных агрегатов двигателя. Блок отлит из специального низколегированного чугуна. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте цилиндров, что улучшает охлаждение поршней, поршневых колец и уменьшает деформации блока от неравномерного нагрева. Цилиндры блока по диаметру подразделяются через 0,01мм на пять классов, обозначаемых буквами: А, В, С, D, Е.

Основные размеры блока цилиндров указаны на рисунке №1.

Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны иметь одинаковый класс.

В нижней части блока цилиндров расположены, пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминевыми вкладышами. Подшипники имеют съемные крышки, которые крепятся к блоку самоконтрящимися болтами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками. Поэтому крышки подшипников не взаимозаменяемы и для различия на их наружной поверхности сделаны риски. Опоры подшипников и соответствующие им крышки отсчитываются от переднего торца блока цилиндров. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец, удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений.

Основные размеры шатунно-поршневой группы даны на рисунке №2.

Основные размеры коленчатого вала приведены на рисунке №3.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма.

1. Ремонт блока цилиндров.

Общая очистка и осмотр.

Тщательно вымойте блок цилиндров и осмотрите масляные каналы. Продуйте и осушите блок цилиндров сжатым воздухом, особенно масляные каналы. Осмотрите блок цилиндров. Если в опорах или других местах блока имеются трещины, то он подлежит замене.

Проверка герметичности блока цилиндров.

Если имеется подозрение на попадание охлаждающей жидкости в картер, то на специальном стенде проверяется герметичность блока цилиндров, для этого необходимо заглушить отверстия охлаждающей рубашки блока цилиндров и нагнетать в нее воду комнатной температуры под давлением 0,3 МПа (3кгс-см2).

В течение двух минут не должно наблюдаться утечки воды из блока цилиндров.

Если наблюдается попадания масла в охлаждающую жидкость, то без полной разборки двигателя проверяется, нет ли трещин у блока цилиндра в зонах масляных каналов. Для этого необходимо слить воду из системы охлаждения, снять головку цилиндров. Заполнить рубашку охлаждения блока цилиндров водой и подать сжатый воздух в вертикальный масляный канал блока цилиндров. В случае появления пузырьков воздуха в воде, заполняющей рубашку охлаждения, заменить блок цилиндров новым.

Цилиндры.

Необходимо проверить, не превышает ли износ цилиндров максимально допустимый.

Диаметр цилиндра измеряется нутромером (рис.4) в четырех поясах, как продольном, так и поперечном направлении двигателя (рис.5). Для установки нутромера на ноль применяется калибр А.96137.

В зоне пояса 1 цилиндры практически не изнашиваются. Поэтому по разности размеров в первом и остальных поясах можно судить о величине износа цилиндров.

Если максимальная величина износа больше 0,15 мм необходимо расточить цилиндры до ближайшего ремонтного размера поршней (увеличенного на 0,4 или 0,8 мм), оставив припуск 0,03 мм на диаметр под хонингование. Затем отхонингуют цилиндры, выдерживая такой диаметр, чтобы при установке выбранного ремонтного поршня расчетный зазор между поршнем и цилиндром был в пределах 0,05-0,007 мм.

2. Поршни и шатуны.

Выпрессовка поршневого пальца.

Снимать палец необходимо на прессе, с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в которую укладывается поршень. Перед выпрессовкой пальца поршневые кольца необходимо снять.

Если снятые детали мало изношены и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке их помечают, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями.

Очистка.

При очистке необходимо удалить нагар, образовавшийся на днище поршня и в канавках поршневых колец, а из смазочных каналов поршня и шатуна необходимо удалить все отложения. Тщательно проверить, нет ли на деталях повреждений. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, пальце, шатуне и крышки недопустимы и требуют замены деталей. Если на рабочей поверхности вкладышей глубокие риски или они слишком изношены, вкладыши заменяются новыми.

Подбор поршня к цилиндру.

Расчетный зазор между поршнем и цилиндром составляет 0,05-0,07 мм. Он определяется промером цилиндров и поршней и обеспечивается установкой поршней того же класса, что и цилиндры. Максимально допустимый зазор 0,15 мм.

Если у двигателя, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0.15 мм, то необходимо заново подобрать поршни к цилиндрам, чтобы был, возможно, ближе к расчетному размеру.

В запасные части поставляются поршни классов: А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру. Так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Проверка зазора между поршнем и пальцем.

Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный моторным маслом, в отверстие бобышки поршня. Для правильного сопряжения необходимо, чтобы поршневой палец входил в отверстие от простого нажатия большого пальца руки (рис.6) и не выпадал из бобышки (рис.7), если держать поршень с поршневым пальцем в вертикальном положении. Выпадающий из бобышки палец заменить другим, следующей категории. Если в поршне палец третьей категории, то заменяется поршень с пальцем.

Проверка зазора между поршневыми канавками и кольцами.

Зазор по высоте между канавками и кольцами проверяется, как показано на рисунке 8, вставляя кольцо в соответствующую канавку.

Номинальный зазор составляет:

0,045-0,08 мм - для верхнего компрессионного кольца,

0,025-0,06 мм - для второго кольца,

0.02-0,055 мм - для маслосъемного кольца.

Предельно допустимые зазоры при износе – 0,15 мм.

Зазор в замке поршневых колец проверяется набором щупов, вставляя кольцо в калибр (рис.9), имеющий диаметр отверстия, равный номинальному диаметру кольца с допуском 0,003 мм. Для колец нормального размера можно применять калибр А.96137. Зазор должен быть в пределах 0,25-0,45 мм для всех новых колец. Предельно допустимый зазор при износе не может превышать 1 мм. Если зазор недостаточный необходимо запилить стыковые поверхности, а если он повышенный заменить кольца.

Сборка шатунно-поршневой группы.

Так как палец вставляется в верхнюю головку шатуна с натягом, перед сборкой необходимо нагреть шатун до 240 градусов для расширения его головки. Для этого шатуны помещаются в электропечь, верхними головками шатунов во внутрь печи, примерно на 15 минут. Для правильного соединения пальца с шатуном процесс запрессовки производится как можно быстрее вследствие быстрого охлаждения шатуна. При охлаждении шатуна произойдёт уменьшение размеров его головки, и положение поршневого пальца изменить будет невозможно. Поэтому поршневой палец заранее одевается на валик 1 (рис.10) приспособления А.60325, установив на конце этого валика направляющую 3, и закрепив её винтом 4. Винт затягивается не плотно, чтобы не произошло заклинивание при расширении поршневого пальца от контакта с нагретым шатуном. Извлеченный из печи шатун быстро закрепляется в тисках. Надевается поршень на шатун, следя за тем, чтобы отверстие под палец совпало с отверстием в верхней головке шатуна. Приспособлением А.60235, с закреплённым поршневым пальцем последний проталкивается в отверстие поршня и верхней головки шатуна (рис.11) до соприкосновения заплечника приспособления с поршнем. Во время запрессовки поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки, как показано стрелкой (рис.11). Таким образом, палец займёт правильное положение в верхней головке шатуна.

После охлаждения поршневой палец необходимо смазать моторным маслом через отверстия в бобышках поршня.

Шатун обрабатывается вместе с крышкой, поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы. Во избежание перепутывания крышек шатунов при сборке двигателя на шатуне и соответствующей ему крышке проставляется клеймо с номером цилиндра, в котором он установлен. При сборке необходимо следить за тем, чтобы цифры клейма на шатуне и крышке находились с одной стороны.

При установке поршневых колец их замки должны располагаться через 120 градусов. Кольца устанавливаются так чтобы выточка на втором компрессионном кольце, скребкового типа, была обращена вниз, а фаски на наружной поверхности маслосъемного кольца были обращены вверх.

3. Коленчатый вал.

Очистка каналов системы смазки.

Для очистки каналов системы смазки необходимо удалить технологические заглушки каналов и обработать гнёзда заглушек зенкером А.94016/10, надетым на шпиндель А.94016. Для удаления загрязнений каналы системы смазки тщательно промываются бензином и продуваются сжатым воздухом. После очистки каналов на поверхности гнёзд заглушек наносится слой герметика, и оправкой А.86010 запрессовываются новые заглушки. Каждую заглушку, для большей надёжности, необходимо зачеканить керном в трёх точках.

Коренные и шатунные шейки.

Для проверки технического состояния коренных и шатунных шеек необходимо установить коленчатый вал на две призмы (рис.12) и используя индикатор проверить следующие параметры:

- Биение коренных шеек не должно превышать 0.03 мм.

- Биение посадочных поверхностей под звездочку привода

распределительного вала и подшипник первичного вала коробки

передач не должно превышать 0.04 мм.

- Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси

шатунных и коренных шеек не должно превышать 0.35 мм.

- Не перпендикулярность торцевой поверхности фланца крепления

маховика по отношению к оси коленчатого вала не должна

превышать 0.025 мм. При измерении индикатор устанавливается

на расстоянии 34 мм от оси коленчатого вала (Рис.12).

Используя микрометр, измеряются диаметры коренных и шатунных шеек коленчатого вала. Их износ или овальность не должны превышать 0.03 мм.

Внешним осмотром коленчатого вала определяют его состояние, наличие на поверхности трещин и сколов недопустимо, вал необходимо заменить. Так же не допускаются риски, царапины, выбоины и задиры на поверхностях коленчатого вала сопрягаемых с рабочими кромками сальников, коренных и шатунных шейках.

Коренные и шатунные шейки коленчатого вала могут быть перешлифованы с уменьшением размера на 0.25, 0.50, 0.75 и 1.00 мм, с целью продления срока службы вала. Размеры шеек, получаемых при обработке, приведены в таблицах.

Диаметры коренных шеек.

Диаметры шатунных шеек.

После шлифования и последующей доводки поверхностей коленчатый вал хорошо промывается для удаления остатков абразива. Каналы для подачи масла, с удалёнными заглушками, несколько раз промываются бензином под давлением. На первую щёку коленчатого вала наносится клеймо с указанием величины уменьшения диаметров шеек (например К0.25, Ш0.50). Проверяется овальность и конусность шеек, она не должна превышать 0.007 мм.

Толщина вкладышей шатунных подшипников.

Толщина вкладышей коренных подшипников.

Цифры 0.25, 0.5, 0.75 и 1.0 указывают на величину уменьшения диаметра шеек коленчатого вала после шлифования.

Проверка осевого зазора коленчатого вала.

Осевой зазор между упорными полукольцами проверяется с помощью индикатора. Для этого устанавливается индикатор и с помощью дух отверток, как показано на рисунке 13, коленчатый вал перемещается в осевом направлении. Величина осевого перемещения коленчатого вала должна находится в пределах 0.06-0.26мм. Если осевое перемещение превышает предельно допустимое значение 0.35мм, упорные полукольца необходимо заменить новыми, с увеличенной на 0.127мм толщиной.