Подшипники

Кривошипно-шатунный механизм. Несколько слов скажем о подшипниках. Они обеспечивают вращение как коленчатого, так и всех остальных валов, при этом трение должно быть возможно меньшим, а долговечность — возможно большей. Весьма важной является малая стоимость. Широко распространенные сегодня шарико- и роликоподшипники, а также игольчатые обеспечивают малое трение и не требовательны к смазке. Они применяются на двухтактных двигателях очень часто — иногда во всех вращающихся парах. Недостатки — шум при работе и возникновение компоновочных трудностей. Подшипники скольжения сейчас обычно изготавливаются в виде втулок или тонкостенных вкладышей из антифрикционного материала. При надлежащей смазке они выдерживают большие нагрузки, весьма надежны и долговечны.

Сопряжение «шатун-коленвал» относится к наиболее «болезненным» местам двигателя. О точности его изготовления можно судить на примере «ИЖ-Планеты». Зазор в подшипнике нижней головки шатуна должен выдерживаться в пределах 0,003…0,018 мм, а ролики не должны отличаться один от другого более чем на 0,002 мм. Изготовление деталей с такой точностью в массовом машиностроении невозможно, поэтому перед сборкой их сортируют по группам таким образом, чтобы выдерживались необходимые соотношения (селективная сборка).

Подавляющее большинство современных мотоциклетных двигателей имеют алюминиевый литой картер, состоящий из двух половин с продольным вертикальным (как у ИЖа или «Явы») или горизонтальным (что характерно для японских машин) разъемом. Объединить собой все детали КШМ в единое целое, закрыть и защитить механизм — главные задачи картера. И здесь встает вопрос о герметизации подвижных соединений, поскольку четырехтактный двигатель едва ли проживет долго после того, как из него вытечет все масло; двухтактный же вообще не сможет работать. Поэтому зазор между картером

и выходным концом вала закрывается чаще всего самоподжимной резиновой манжетой, нередко называемой «сальник» (настоящие сальники — уплотнения с войлочной набивкой — на мотоциклетных двигателях не применяются уже давно). На спортивных двигателях, частота вращения которых превышает 10 000…1 2 000 оборотов в минуту, манжеты долго работать не могут, а кроме того, они создают чрезмерно большие механические потери. В таких случаях применяют лабиринтовые уплотнения.

У четырехтактных двигателей существует также необходимость вентиляции картера, поскольку какое-то количество продуктов сгорания все же прорывается в подпоршневое пространство. Простейшее решение — соединить полость картера трубкой с воздушным фильтром или непосредственно с атмосферой, а со стороны картера установить простейший лабиринт, чтобы преградить путь маслу. Именно так и поступают в сложных многоцилиндровых конструкциях. Но нередко встречаются и более интересные конструкции.

Мы рассказали почти обо всех основных деталях и узлах КШМ. Наш разговор начался с цилиндра, но при этом осталось неясным, почему его объем является замкнутым. Поэтому теперь скажем несколько слов о головке цилиндра. Относительно КШМ ее задача проста — служить крышкой цилиндру, замыкая объем, в котором протекают рабочие процессы. Ее делают обычно из алюминиевого сплава. В многоцилиндровых рядных двигателях нередко применяют общую для всех цилиндров головку.

Прокладку головки цилиндра изготовляют из мягкого листового металла (алюминий, отожженная медь) или листовой металлоасбестовой композиции. В некоторых конструкциях головку устанавливают на цилиндр без прокладки.

Находящийся в ВМТ поршень, цилиндр и его головка образуют камеру сгорания. Ее форма непосредственно влияет на процессы, протекающие в двигателе и, не в последнюю очередь, на его мощность и экономичность. Конструктивно она представляет собой углубление в головке цилиндра или поршня. Форма ее подбирается очень тщательно, с тем чтобы обеспечить оптимальное протекание сгорания и газообмена. За ход этих процессов отвечает уже другой механизм, газораспределительный.

Основное уплотнение валов в мотоциклетном двигателе — резиновая армированная самоподжимная манжета (а). Она хорошо уплотняет вал, если повышенное давление возникнет слева, но может раскрыться, если давление возникнет справа. Из-за этого для уплотнения кривошипной камеры двухтактных двигателей нередко применяют двусторонние самоподжимные манжеты (б): 1 — кольцевая поджимающая пружина; 2 — армирующее стальное кольцо.

На одноцилиндровых и большинстве двухцилиндровых четырехтактных двигателей в картере из-за движения поршней возникают сильные пульсации давления. Показанная конструкция сапуна обеспечивает таким моторам работу с пониженным давлением в картере. Сообщение с атмосферой открыто только тогда, когда поршни (или поршень) движутся из ВМТ в НМТ, уменьшая объем подпоршневого пространства.

В. Дахновский, инженер

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *