Pokretno-klizni i balansni mehanizmi (VAZ-1111)

Klizni koljenasti mehanizam služi za pretvaranje povratnog gibanja klipa u rotacijsko gibanje koljenastog vratila. Mehanizam se sastoji od klipa 4 sa klipnim prstenovima 6, 7 i 8 i osovinicom 9, klipnjače 3, koljenastog vratila 12 i zamašnjaka 20. Dijelovi koljenasto-kliznog mehanizma nalaze se i rade u bloku cilindra. Radilica je glavna pogonska komponenta motora, koja apsorbira plinska opterećenja i inercijske sile klipno pokretnih dijelova i prenosi ih preko zamašnjaka na prijenos vozila, pretvorene u okretni moment.

Dijelovi klipne skupine i ostali dijelovi koljenastog mehanizma podložni su značajnim mehaničkim i toplinskim opterećenjima. Izbor materijala za klip, osovinicu, klipne prstenove i njihov dizajn osiguravaju pouzdano brtvljenje komore za izgaranje i šupljine cilindra, učinkovito odvođenje topline, minimalni koeficijent trenja, visoku čvrstoću i pouzdanost uz malu težinu dijelova.

Klip

Klip 4 je izliven od aluminijske legure visoke čvrstoće. Aluminijski klip je lagan i dobro provodi toplinu do ohlađenih stijenki cilindra. Ali aluminij ima visok koeficijent toplinske ekspanzije. Stoga, da bi se postigao željeni smjer temperaturne deformacije klipa tijekom zagrijavanja i da bi se uklonio rizik od zaglavljivanja klipa u cilindru, čelična ploča 5 za reguliranje temperature ulijeva se u glavu klipa iznad rupe za klipni klip.

Kako bi se osigurao uspostavljeni razmak između zrcala cilindra i klipa, klipovi i cilindri su razvrstani u pet klasa prema promjeru spajanja: A, B, C, D i E. Klasa klipa (slovo) je utisnuta na njegovom dnu. Slova označavaju sljedeće dimenzije (u mm) promjera klipa: A-75,965...75,975; B-75,975...75,985; C-75,985...75,995; D-75,995...76,005; E-76,005...76,015.


Za određivanje klase potrebno je izmjeriti promjer klipa u ravnini okomitoj na osovinicu klipa na udaljenosti od 51,5 mm od dna. Na drugim mjestima promjer klipa razlikuje se od njegovog nazivnog promjera, budući da vanjska površina klipa ima složen oblik. U presjeku je ovalnog oblika (ovalitet glave klipa od 0,1 mm, a rub do 0,55 mm), pri čemu se sporedna os ovala poklapa s osi osovinice klipa. Po visini, i rub i glava klipa imaju stožasti oblik, a osim toga, promjer glave je 0,5 mm manji od promjera suknje. Ovaj oblik klipa na sobnoj temperaturi daje najpovoljniji oblik klipa pri radu u cilindru motora.

Vanjska površina ruba klipa nije glatka, već ima niz prstenastih mikroutora dubokih do 14 µm. Ova površina omogućuje bolje uhodavanje klipa i smanjuje trenje između klipa i cilindra, jer se ulje zadržava u mikrožljebovima. Dno klipa je ravno, s ovalnim udubljenjem za komoru za izgaranje i malim udubljenjima za ventile. U donjem dijelu izbočina osovinice klipa nalaze se otvori za prolaz ulja do osovinice klipa. Da bi se poboljšali uvjeti podmazivanja, u gornjem dijelu rupa za klinove napravljena su dva uzdužna utora širine 3 mm i dubine 0,7 mm u kojima se zadržava ulje. U području ispupčenja, visina ruba je smanjena kako bi se spriječilo da protuutezi radilice dodiruju klip.

Os rupe za osovinicu klipa pomaknuta je za 1,2 mm od dijametralne ravnine klipa prema mjestu ventila motora. Zbog toga se pomak klipa unutar razmaka između ruba i zrcala cilindra pri promjeni smjera kretanja u području gornje mrtve točke na početku radnog hoda odvija praktički bez udara. Međutim, to zahtijeva da se klip ugradi u cilindar tijekom sastavljanja tako da strelica G na njegovom dnu pokazuje prema prednjem dijelu motora.

Klipovi u motoru moraju biti iste mase kako bi se smanjile vibracije zbog razlika u masama klipnih dijelova. Stoga se tijekom proizvodnje održava masa klipova uz maksimalno odstupanje od ±5 g.

Po težini klipovi su razvrstani u tri skupine: normalne, povećane za 5 g i smanjene za 5 g. Ove skupine odgovaraju oznakama na dnu klipa: "G", "+" i "-" svi klipovi na motoru moraju biti iste skupine po težini.

Rezervni dijelovi se isporučuju s klipovima nominalne veličine samo tri klase: A, C i E. To je dovoljno za odabir klipa za bilo koji cilindar tijekom rada motora, budući da su klipovi i cilindri podijeljeni u klase s nekim preklapanjem u veličinama. Na primjer, klip klase C može biti prikladan za cilindre klase B i D. Glavna stvar pri odabiru klipa je osigurati potreban razmak između klipa i cilindra od 0,025...0,045 mm.

Osim klipova nazivne veličine, rezervni dijelovi uključuju i klipove za popravak s vanjskim promjerom povećanim za 0,4 i 0,8. Ovi su klipovi dizajnirani za ugradnju u obnovljene blokove cilindra, u kojima su cilindri izbušeni i brušeni na sljedeću veličinu za popravak. Dno klipova za popravak označeno je slovom B u obliku kvadrata ili trokuta. Trokut odgovara povećanju vanjskog promjera od 0,4 mm, a kvadrat 0,8 mm.

Na glavi klipa postoje tri prstenasta utora: kompresijski prstenovi 7 i 8 ugrađeni su u dva gornja, a u donji je ugrađen prsten za struganje ulja 6, opremljen oprugom za otpuštanje 10. Žlijeb prstena za struganje ulja komunicira s unutarnjom šupljinom klipa pomoću četiri radijalne rupe, kroz koje ulje, stisnuto prstenom iz ogledala cilindra, prolazi u klip i teče. s u kućište radilice motora.

Klipni klip

Klipni klip 9, koji zakretno povezuje klip s gornjom glavom klipnjače, izrađen je od čelika s unutarnjom rupom, utisnut je u gornju glavu klipnjače s interferentnim dosjedom od 0,010... 0,042 mm i slobodno se okreće u klipnjačama (razmak 0,008 - 0,016 mm).

Igle prema vanjskom promjeru, kao i klipovi prema promjeru otvora igle, razvrstane su u tri kategorije po 0,004 mm. Kategorije su označene brojem (1, 2, 3) na dnu klipa i bojom na kraju igle: plava je prva kategorija, zelena je druga, crvena je treća. Sastavljeni klip i klip moraju pripadati istoj kategoriji, takav selektivni sklop jamči postizanje potrebnog zazora. Ispravno spajanje može se provjeriti umetanjem nauljenog klina u klip. Prst treba lako ući u klip pritiskom ruke i ne smije ispadati iz klipa pod djelovanjem vlastite težine.

Klipni prstenovi

Klipni prstenovi 6, 7 i 8 osiguravaju potrebno brtvljenje cilindra, odvode dio topline koju apsorbira dno klipa na stjenku cilindra i raspoređuju uljni film po površinama obloge i cilindra, sprječavajući ulazak ulja u komoru za izgaranje. Prstenovi su izrađeni od lijevanog željeza, vlastitom elastičnošću i tlakom plina pritisnuti su na stijenku cilindra, a prsten 6 dodatno pritisnut. proljeće 10.

Gornji kompresijski prsten 8 radi u uvjetima visoke temperature, agresivnog utjecaja produkata izgaranja i nedovoljnog podmazivanja, stoga je za povećanje otpornosti na habanje vanjska površina kromirana i ima generatrix u obliku bačve za poboljšanje uhodavanja.

Donji kompresijski prsten 7 ima utor na dnu za skupljanje ulja tijekom hoda klipa prema dolje, dok obavlja dodatnu funkciju prstena za struganje ulja. Površina prstena je fosfatirana kako bi se povećala otpornost na habanje i smanjilo trenje o stijenke cilindra.

Prsten za struganje ulja ima prstenasti utor za skupljanje ulja na radnoj površini između dva kromirana potporna remena i četiri rupe u njemu za odvod ulja uklonjenog sa stijenki cilindra. Prsten stoga ima dva ruba za struganje pomoću ekspanzijske opruge 10, koja povećava radijalni pritisak prstena na cilindar. Ova opruga, djelujući na prsten, povećava ujednačenost radijalnog pritiska na cilindar, ne ometajući slobodu kretanja ni prstena ni klipa.

Izrađuju se prstenovi reparaturnih veličina (isto kao i klipovi) s vanjskim promjerom povećanim za 0,4 i 0,8.

Klipnjača

Klipnjača 3 je dio koji povezuje klip s koljenastim vratilom. Kad motor radi, na klipnjaču djeluju izmjenična opterećenja od inercijskih sila i tlaka plina. Dinamička opterećenja klipnjače u trenutku paljenja radne smjese u komori za izgaranje zahtijevaju da uz minimalnu težinu klipnjača ima visoku krutost, otpornost na udarna opterećenja i dovoljnu čvrstoću na zamor.

U tu svrhu klipnjača je izrađena od kovanog čelika i sastoji se od šipke I presjeka, gornje jednodijelne glave i donje rascjepne glave. U donjoj glavi klipnjače s poklopcem 1 ugrađene su košuljice 11 ležaja klipnjače koje se spajaju s klipnjačom koljenastog vratila. Dijametralni zazor između rukavca i ljuski ležaja klipnjače je 0,02...0,07 mm.

Donji poklopac glave klipnjače pričvršćen je s dva vijka 2 sa samosigurnim maticama. Kako bi se osiguralo centriranje vijaka, njihova vanjska površina i otvor na klipnjači su obrađeni s visokom preciznošću, a glava vijka ima remen kojim se vijak utiskuje u otvor. Kako bi se osigurala točnost, rupa za čahure ležaja u donjoj glavi klipnjače obrađuje se zajedno s poklopcem. Kako biste izbjegli miješanje kapica klipnjača tijekom montaže, klipnjača i odgovarajuća kapica imaju žigove s brojem cilindra u koji su ugrađene. Prilikom sastavljanja, brojevi na klipnjači i poklopcu moraju biti na istoj strani. Do 1997. godine na mjestu gdje je donja glava klipnjače prelazila u klipnjaču bila je rupa kroz koju se raspršivalo ulje na stijenke cilindra.

Prilikom sastavljanja klipnjače i klipne skupine, klipnjače s navedenim otvorom moraju biti postavljene tako da otvor na klipnjači i strelica na dnu klipa budu usmjereni u istom smjeru. Klipnjače bez rupe mogu se spojiti na klip u bilo kojem položaju.

Da bi se osigurao rad motora bez vibracija, masa obje klipnjače sklopljene s poklopcima se podešava uklanjanjem metala s bočnih izbočina na gornjoj glavi klipnjače i s izbočine na kapici tako da se masa gornjih glava klipnjača razlikuje za najviše ±2 g, a donjih za najviše ±3 g.

Radilica

Koljenasto vratilo 12 je izliveno od visokokvalitetnog specijalnog lijevanog željeza i sastoji se od klipnjače i glavnog uzemljenog rukavca, obraza i protuutega. Kako bi se smanjila deformacija osovine tijekom rada motora, napravljena je s tri ležaja i s velikim preklapanjem glavnih i klipnjača. Visoka otpornost materijala radilice na zamor osigurana je glatkim prijelazima između rukavaca i obraza te pažljivom obradom napregnutih područja. Visoka otpornost na habanje rukavaca vratila postiže se njihovim velikim promjerom, čime su smanjena specifična opterećenja u ležajevima, te površinskim kaljenjem rukavaca visokofrekventnim strujama do dubine od 2...3 mm.

Promjer glavnih rukavaca koljenastog vratila je 50,799...50,819 mm, promjer rukavaca klipnjače je 47,83...47,85 mm.

Kako bi se smanjilo opterećenje od centrifugalnih sila na glavnim ležajevima i smanjile vibracije motora, osovina je opremljena protuutezima izlivenim u jednom komadu s njom. Protuutezi djelomično uravnotežuju centrifugalne sile koje djeluju na rukavce klipnjače od pomaka klipnjače s klipom koji se javljaju tijekom rada motora. Dinamičkim balansiranjem koljenastog vratila vrijednost debalansa u ravnini koja prolazi kroz sredinu prvog glavnog rukavca je 19782±50 g mm, a za treći 21376±50 g mm.

U tijelu osovine izbušeni su kanali koji povezuju 1. i 3. glavni rukavac s rukavcima klipnjače. Ovim se kanalima dovodi ulje za podmazivanje ležajeva klipnjače. Tehnološki ispusti kanala zatvaraju se čeličnim čepovima u obliku kapice, koji se utiskuju u kanale i kalkuliraju na tri mjesta. Izlaz ulja za podmazivanje svakog ležaja klipnjače izvodi se na dva mjesta kroz horizontalni prolazni kanal u odgovarajućem rukavcu, što doprinosi ravnomjernom trošenju rukavca po obodu.

Dijametralni zazor između glavnog rukavca i ljuski glavnog ležaja je 0,026...0,073 mm.

Moguće je ponovno brusiti rukavce radilice tijekom popravaka uz smanjenje promjera.

[Izvornik je objavljen na internetskom izvoru: VAZbook.ru]

Na prednjem kraju vratila, opremljenom brtvom 31, nazubljena remenica pogona bregastog vratila 32 i remenica pogona generatora 33 pričvršćeni su vijkom na ključu. Na stražnjem kraju vratila, opremljenom brtvom 17, zupčanik pogona balansne osovine 15 pričvršćen je na ključ, a na kraju vijcima kroz podlošku 23, zamašnjak 20 s. nazubljeni naplatak 24 je opremljen klinovima za ugradnju kvačila 22, a na vanjskoj površini ima oznaku TDC klipova (oznaka D). Stražnja brtva osovine pričvršćena je u držač stražnje brtve 18, koji je centriran na blok pomoću čahura za centriranje 16.

Mehanizam za balansiranje

Mehanizam za balansiranje sastoji se od dvije balansne osovine 29 smještene u bloku cilindra s obje strane koljenastog vratila. Osovine su lijevane od lijevanog željeza i imaju neravnotežu jednaku 5679,9±50 g mm u ravnini prednjeg nosača i 4906±50 g mm u ravnini stražnjeg nosača. Ova vrijednost neuravnoteženosti postiže se bušenjem rupa na vanjskoj površini balansne osovine tijekom njenog dinamičkog balansiranja.

Osovine se okreću u dva kuglična ležaja 26 i 30, ugrađena u utičnice bloka cilindra. Pogon lijevog i desnog vratila vrši se od pogonskog zupčanika 15, postavljenog na ključ na stražnjem kraju koljenastog vratila. Gonjeni zupčanici 13 i 19 osovine također su postavljeni na ključeve.

Za učinkovit rad balansnih osovina potrebno je da inercijske sile od masa klipova s klipnjačama i od neuravnoteženih masa balansnih osovina budu usmjerene u suprotnim smjerovima i međusobno kompenziraju. To je osigurano preciznom ugradnjom balansnih osovina u odnosu na radilicu pomoću oznaka na zupčanicima.