Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм преобразует воз­вратно-поступательное движение поршня в цилинд­ре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

До сих пор мы рассматривали устройство и работу од­ноцилиндрового двигателя. На большинстве легковых автомобилей преимущественно используют четырех­цилиндровые двигатели, хотя на той же «Оке» установ­лен двигатель, состоящий всего из двух цилиндров. Су­ществуют и автомобили с шести-, восьми- и двенадца­тицилиндровыми двигателями. Многоцилиндровые двигатели легковых автомобилей имеют либо обычное расположение цилиндров - в один ряд, либо V-образ- ное. В первом случае цилиндры расположены в одну линию, во втором - в два ряда с некоторым углом меж­ду ними.

Далее мы будем изучать четырехцилиндровый двига­тель, пока еще самый распространенный в легковом автомобилестроении.

Устройство кривошипно-шатунного механизма четы­рехцилиндрового двигателя показано на рис. 2.6. В блоке цилиндров (см. рис. 2.6) расположены порш­ни, шатуны и коленчатый вал, образующие шатунно-поршневую группу, а также другие системы двига­теля. Блок цилиндров отливают либо из чугуна (двига­тели ВАЗ), либо из алюминиевого сплава (двигатели АЗЛК, УАЗ, ЗМЗ). В нем предусмотрены литые и высвер­ленные каналы и отверстия, а также места установки подшипников. На подшипниках в блоке цилиндров вращается коленчатый вал (рис. 2.11). Между двойны­ми стенками блока циркулирует охлаждающая жид­кость, а по специальным каналам - масло. Наружное оборудование двигателя также монтируется преимуще­ственно на блоке цилиндров. Нижняя часть блока на­зывается картером и представляет собой поддон (ре­зервуар) для масла.

Головка блока цилиндров закрепляется на блоке через металлоасбестовую прокладку, закрывая собой цилин­дры сверху. В головке блока расположены камеры сго­рания, клапаны и свечи зажигания, а также на большин­стве двигателей легковых автомобилей - распредели­тельный вал. В ней, как и в блоке цилиндров, предусмо­трены каналы и полости для охлаждающей жидкости и масла. Головка крепится к блоку цилиндров с помо­щью резьбовых соединений, а сверху через прокладку закрывается штампованной крышкой.

Рис. 2.11. Устройство коленчатого вала двигателя: 1 - шатунная шейка; 2 - противовес; 3 - коренная шейка; 4 - маховик

Особенности работы шатунно-поршневой группы изло­жены при рассмотрении принципа работы одноцилин­дрового двигателя.

Чтобы представить себе «скорострельность» работы двигателя легкового автомобиля, познакомимся с не­которыми цифрами.

Около 1000 оборотов в минуту совершает коленчатый вал двигателя на холостом ходу, т.е. за секунду он со­вершит около 16 полных вращений. При движении ав­томобиля число оборотов возрастает от 2 до 5 раз, т.е. всего лишь за одну секунду коленчатый вал совершит до 80 оборотов. А вы не забыли, что коленчатый вал связан с поршнями? Причем всего за пол-оборота вала поршень проделает весь путь в цилиндре сверху вниз или наоборот, а за полный оборот - совершит два про­бега, причем с полной остановкой в верхней и нижней мертвых точках и последующим изменением направле­ния движения на противоположное. При этом поршни перемещаются в цилиндрах в условиях очень высоких температур и давления. Например, в двигателе ВАЗ-2106 за шесть минут работы на холостых оборотах каждый из четырех поршней проделает в его цилиндрах путь в 1 км. На повышенных оборотах этот километр поршень преодолеет за минуту. И это при том, что пор­шень в этом двигателе перемещается всего на 8 см.