Forgattyú-csúszka és kiegyensúlyozó mechanizmusok (VAZ-1111)

A csúszó forgattyús mechanizmus arra szolgál, hogy a dugattyú oda-vissza mozgását a főtengely forgó mozgásává alakítsa. A mechanizmus egy 4 dugattyúból, 6, 7 és 8 dugattyúgyűrűkkel és 9 csapból áll, egy 3 hajtórúdból, egy 12 főtengelyből és egy 20 lendkerékből. A forgattyús-csúszka szerkezet részei a hengerblokkban helyezkednek el és működnek. A főtengely a motor fő erőeleme, amely felveszi a gázterhelést és a dugattyús mozgó alkatrészek tehetetlenségi erőit, és a lendkeréken keresztül nyomatékká alakítva továbbítja a jármű sebességváltójához.

A dugattyúcsoport részei és a forgattyús mechanizmus egyéb részei jelentős mechanikai és hőterhelésnek vannak kitéve. A dugattyúk, csapok, dugattyúgyűrűk csavargválasztása és kialakítása biztosítja az égéstér és a hengerüregek megbízható tömítését, hatékony hőelvezetést, minimális súrlódási együtthatót, nagy szilárdságot és megbízhatóságot az alkatrészek kis tömegével.

Dugattyú

A 4-es dugattyú nagy szilárdságú alumíniumötvözetből van öntve. Az alumínium dugattyú könnyű, és jól vezeti a hőt a hűtött hengerfalakhoz. De az alumíniumnak nagy a hőtágulási együtthatója. Ezért a dugattyú melegítés közbeni hőmérsékleti deformációjának kívánt irányának megadása és a dugattyú hengerben való elakadásának veszélyének kiküszöbölése érdekében a dugattyúcsap nyílása fölé egy hőmérséklet-szabályozó 5 acéllemezt öntünk a dugattyúfejbe.

A hengertükör és a dugattyú közötti hézag biztosítása érdekében a dugattyúkat és a hengereket öt osztályba sorolják az illeszkedési átmérő szerint: A, B, C, D és E. A dugattyúosztály (betű) az aljára van bélyegezve. A betűk a dugattyú átmérőjének következő méreteit jelzik (mm-ben): 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.


Az osztály meghatározásához a dugattyú átmérőjét a dugattyúcsapra merőleges síkban kell mérni, az aljától 51,5 mm távolságra. Más helyeken a dugattyú átmérője eltér a névleges átmérőjétől, mivel a dugattyú külső felülete összetett alakú. Keresztmetszetében ovális (a dugattyúfej oválissága 0,1 mm-től, a szoknya 0,55 mm-ig), ahol az ovális kistengelye egybeesik a dugattyúcsap tengelyével. Magasságban mind a szoknya, mind a dugattyúfej kúpos alakú, ráadásul a fej átmérője 0,5 mm-rel kisebb, mint a szoknya átmérője. Ez a dugattyúforma szobahőmérsékleten biztosítja a legkedvezőbb dugattyúformát a motorhengerben történő működés során.

A dugattyúszoknya külső felülete nem sima, hanem egy sor gyűrű alakú, akár 14 µm mélységű mikrobarázda található benne. Ez a felület elősegíti a dugattyú jobb befutását, és csökkenti a súrlódást a dugattyú és a henger között, mivel az olaj visszatartja a mikrohornyokat. A dugattyú alja lapos, ovális bemélyedéssel az égéstér számára és kis mélyedésekkel a szelepek számára. A dugattyúcsap-kiemelkedések alsó részén lyukak vannak az olajnak a dugattyúcsaphoz való átjutásához. A kenési feltételek javítása érdekében a csapfuratok felső részében két 3 mm széles és 0,7 mm mély hosszanti horony van kialakítva, amelyekben az olaj visszatartja. A kiemelkedések területén a szoknya magassága le van csökkentve, hogy a főtengely ellensúlyai ne érjenek hozzá a dugattyúhoz.

A dugattyúcsap furatának tengelye 1,2 mm-rel van eltolva a dugattyú átmérőjétől a motorszelepek helye felé. Emiatt a munkalöket elején a felső holtponti területen a mozgásirány megváltoztatásakor a dugattyú eltolódása a szoknya és a hengertükör közötti hézagban gyakorlatilag ütés nélkül megy végbe. Ehhez azonban az szükséges, hogy a dugattyút az összeszerelés során a hengerbe kell helyezni úgy, hogy az alján lévő G nyíl a motor eleje felé mutasson.

A motor dugattyúinak azonos tömegűeknek kell lenniük, hogy csökkentsék a dugattyús alkatrészek tömegének különbségeiből adódó rezgéseket. Ezért a gyártás során a dugattyúk tömegét legfeljebb ±5 g eltéréssel tartják fenn.

Súly szerint a dugattyúkat három csoportba soroljuk: normál, 5 g-mal növelt és 5 g-mal csökkentett. Ezek a csoportok a dugattyú alján lévő jelöléseknek felelnek meg: "G", "+" és "-". A motorban lévő összes dugattyúnak azonos súlycsoportba kell tartoznia.

A pótalkatrészeket csak három osztályba tartozó névleges méretű dugattyúkkal szállítjuk: A, C és E. Ez elegendő ahhoz, hogy bármely hengerhez dugattyút válasszanak a motor működése közben, mivel a dugattyúk és a hengerek osztályokba vannak osztva, némi átfedéssel a méretekben. Például egy C osztályú dugattyú alkalmas lehet a B és D osztályú hengerekhez A dugattyú kiválasztásánál a legfontosabb, hogy a dugattyú és a henger között a szükséges 0,025...0,045 mm-es beépítési távolságot biztosítsuk.

A névleges méretű dugattyúkon kívül a pótalkatrészek közé tartoznak a 0,4 és 0,8-mal megnövelt külső átmérőjű javítódugattyúk is. Ezeket a dugattyúkat felújított hengerblokkba történő beépítésre tervezték, amelyben a hengereket kifúrták és a következő javítási méretre csiszolták. A javítódugattyúk alját B betű jelöli négyzet vagy háromszög formájában. A háromszög a külső átmérő 0,4 mm-es, a négyzet 0,8 mm-es növekedésének felel meg.

A dugattyúfejen három gyűrű alakú horony található: a két felsőbe 7 és 8 nyomógyűrű, az alsóba pedig egy 10 kioldó rugóval ellátott 6 olajkaparó gyűrű van beépítve. Az olajkaparó gyűrű hornya négy radiális lyukon keresztül kommunikál a tükör belső üregével, amelyeken keresztül az olaj a dugattyúból és a hengerből a dugattyúba tömörül. rangsor.

Dugattyúcsap

A dugattyút a hajtórúd felső fejével elforgathatóan összekötő 9 dugattyúcsap acélból készül, belső furattal, 0,010...0,042 mm-es ütköző illesztéssel a hajtórúd felső fejébe van benyomva és szabadon forog a dugattyúfejekben (rés 0,008 - 0,016 mm).

A csapokat külső átmérőjük, valamint a dugattyúkat a csapfurat átmérője szerint három kategóriába soroljuk 0,004 mm-rel. A kategóriákat egy szám (1, 2, 3) jelöli a dugattyú alján, és a csap végét festjük: kék az első kategória, zöld a második, piros a harmadik. Az összeszerelt csapnak és dugattyúnak ugyanabba a kategóriába kell tartoznia, ez a szelektív összeszerelés garantálja a szükséges hézag elérését. A helyes illeszkedés ellenőrizhető egy olajozott csap behelyezésével a dugattyúba. Az ujjat kézi nyomással könnyen be kell helyezni a dugattyúba, és nem eshet ki a dugattyúból saját súlyának hatására.

Dugattyúgyűrűk

A 6-os, 7-es és 8-as dugattyúgyűrűk biztosítják a szükséges hengertömítést, a dugattyúfenék által felvett hő egy részét elvezetik a hengerfalhoz, és elosztják az olajréteget a szoknya és a henger felületein, megakadályozva az olaj bejutását az égéstérbe A gyűrűk öntöttvasból készülnek, saját rugós nyomással és nyomással nyomják a hengerfalhoz6.

A 8 felső kompressziós gyűrű magas hőmérséklet, az égéstermékek agresszív behatása és az elégtelen kenés mellett működik, ezért a kopásállóság növelése érdekében a külső felület krómozott és hordó alakú generátorral rendelkezik a bejáratás javítása érdekében.

Az alsó 7 nyomógyűrű alján egy horony van az olaj összegyűjtésére a dugattyú lefelé irányuló löketénél, miközben ellátja az olajkaparó gyűrű kiegészítő funkcióját. A gyűrű felülete foszfáttal van ellátva, hogy növelje a kopásállóságot és csökkentse a hengerfalakkal szembeni súrlódást.

A 6 olajkaparó gyűrű munkafelületén van egy gyűrű alakú olajgyűjtő horony két krómozott tartószalag között, és négy lyuk van benne a hengerfalakról eltávolított olaj leeresztésére. A gyűrűnek tehát két kaparóéle van a 10 tágulási rugó használatával, ami növeli a gyűrűn lévő hengeres nyomást. Ez a gyűrűre ható rugó növeli a hengerre ható radiális nyomás egyenletességét anélkül, hogy megzavarná sem a gyűrű, sem a dugattyú mozgási szabadságát.

Javító méretű gyűrűket gyártanak (ugyanaz, mint a dugattyúk) 0,4-gyel és 0,8-mal megnövelt külső átmérővel.

Összekötő rúd

A 3. összekötő rúd az a rész, amely összeköti a dugattyút a főtengellyel. Amikor a motor jár, a tehetetlenségi erők és a gáznyomás váltakozó terhelései hatnak a hajtórúdra. A hajtórúd dinamikus terhelései a munkakeverék égéskamrában történő begyújtásának pillanatában megkövetelik, hogy a hajtórúd minimális súly mellett nagy merevséggel, ütésállósággal és megfelelő kifáradási szilárdsággal rendelkezzen.

Erre a célra az összekötő rúd kovácsolt acélból készül, és egy I-szelvényű rúdból, egy felső egyrészes fejből és egy alsó hasítófejből áll. Az 1 fedéllel ellátott hajtórúd alsó fejébe a hajtórúd csapágyának 11 bélései vannak felszerelve, amelyek illeszkednek a főtengely hajtórúd csapjához. A csapágy és a hajtórúd csapágyhéjak közötti átmérőjű hézag 0,02...0,07 mm.

Az alsó hajtórúdfej fedele két csavarral 2, önzáró anyákkal van rögzítve. A csavarok központosításának biztosítására azok külső felülete és az összekötő rúdban lévő furat nagy pontossággal megmunkált, a csavarfejen szalag van, amellyel a csavart a furatba nyomják. A pontosság érdekében az alsó hajtórúdfejben a csapágyhéjak furatát a fedéllel együtt megmunkálják. Annak érdekében, hogy a hajtórúdsapkák ne keveredjenek össze az összeszerelés során, a hajtórúdon és a megfelelő sapkán bélyegek találhatók, amelyekben feltüntetik annak a hengernek a számát, amelybe be vannak szerelve. Összeszereléskor a hajtókaron és a burkolaton lévő számoknak ugyanazon az oldalon kell lenniük. 1997-ig azon a ponton, ahol a hajtórúd alsó feje átment a rúdba, volt egy lyuk, amelyen keresztül olajat szórtak a hengerfalakra.

A hajtórúd és a dugattyúcsoport összeszerelésekor az említett furatú hajtórudakat úgy kell elhelyezni, hogy a hajtórúdon lévő furat és a dugattyú alján lévő nyíl egy irányba mutasson. A lyuk nélküli összekötő rudak bármilyen helyzetben csatlakoztathatók a dugattyúhoz.

A motor rezgésmentes működése érdekében a kupakkal összeszerelt mindkét hajtórúd tömegét úgy állítjuk be, hogy a hajtórúd felső fején lévő oldalsó kiemelkedésekből és a sapkán lévő kiemelkedésekből fémet távolítunk el úgy, hogy a hajtórudak felső fejeinek tömege legfeljebb ±2 g-mal, az alsóé pedig legfeljebb ±3 g-mal térjen el.

Főtengely

A 12-es főtengely kiváló minőségű speciális öntöttvasból van öntve, és hajtórúdból és fő földelőcsapokból, pofákból és ellensúlyokból áll. A tengely deformációjának csökkentése érdekében a motor működése közben háromcsapágyas, és a fő és a hajtórúd csapok nagy átfedésével. A főtengely csavargának nagy kifáradási szilárdságát a csapok és a pofák közötti zökkenőmentes átmenetek, valamint a igénybevett területek gondos megmunkálása biztosítja. A tengelycsapok nagy kopásállóságát a csapágyak fajlagos terheléseit csökkentő nagy átmérőjük, valamint a csapágyak nagyfrekvenciás árammal 2...3 mm mélységig történő felületi keményedésével érik el.

A főtengely főcsapok átmérője 50,799...50,819 mm, a hajtókar csapok átmérője 47,83...47,85 mm.

A fő csapágyakra ható centrifugális erők terhelésének csökkentése és a motor vibrációjának csökkentése érdekében a tengelyt egy darabban öntött ellensúlyokkal látják el. Az ellensúlyok részben kiegyenlítik a hajtórúd csapjaira ható centrifugális erőket a hajtórúd és a dugattyú mozgásából adódóan, amelyek a motor működése során lépnek fel. A főtengely dinamikus kiegyensúlyozásával a kiegyensúlyozatlanság értéke az első főcsap közepén átmenő síkban 19782±50 g mm, a harmadiknál 21376±50 g mm.

A tengelytestbe csatornákat fúrnak, összekötve az 1. és 3. főcsapot a hajtórúdcsapokkal. Az olajat ezeken a csatornákon keresztül szállítják a hajtórúd csapágyainak kenéséhez. A csatornák technológiai kivezetéseit kupak alakú acéldugók zárják, melyeket a csatornákba préselnek és három ponton lekalkolnak. Az egyes hajtórúdcsapágyak kenésére szolgáló olajkimenetet két helyen, a megfelelő csapban lévő vízszintes átmenő csatornán keresztül hajtják végre, ami hozzájárul a csapok egyenletes kopásához a kerület mentén.

A főcsap és a fő csapágyhéjak közötti átmérőjű hézag 0,026...0,073 mm.

Lehetőség van a főtengely csapjainak újraköszörülésére a javítás során átmérő csökkentésével.

A 31 tömítéssel ellátott tengely elülső végén a 32 vezérműtengely-hajtás fogastárcsája és a 33 generátorhajtás ékszíjtárcsa van rögzítve a 17-es tömítéssel ellátott tengely hátsó végén, a kiegyensúlyozó tengely-hajtás 15 fogaskereke a kulccsal 20, a peremen át a kulccsal 20, a peremen keresztül pedig a kulcsra van rögzítve. 24 rögzítve van. A lendkerék 22 tengelykapcsoló beépítő csapokkal van felszerelve, és a külső felületén a dugattyúk TDC-je látható (D jelzés). A hátsó tengelytömítés a 18 hátsó tömítéstartóban van rögzítve, amelyet a 16 központosító perselyek a blokkon központosítanak.

Kiegyensúlyozó mechanizmus

A kiegyensúlyozó mechanizmus két 29 kiegyensúlyozó tengelyből áll, amelyek a hengerblokkban a főtengely két oldalán helyezkednek el. A tengelyek öntöttvasból készülnek, és az elülső támasz síkjában 5679,9±50 g mm, a hátsó támasz síkjában 4906±50 g mm kiegyensúlyozatlanságuk van. Ezt a kiegyensúlyozatlansági értéket úgy érik el, hogy a dinamikus kiegyensúlyozás során lyukakat fúrnak a kiegyensúlyozó tengely külső felületébe.

A tengelyek két 26-os és 30-as golyóscsapágyban forognak, amelyek a hengerblokk foglalataiba vannak beszerelve. A bal és a jobb tengely meghajtása a 15 hajtóműből történik, amely a főtengely hátsó végén lévő kulcsra van felszerelve. A tengelyek 13 és 19 hajtott fogaskerekei szintén kulcsra vannak felszerelve.

A kiegyensúlyozó tengelyek hatékony működéséhez szükséges, hogy a hajtórudas dugattyúk tömegeiből és a kiegyensúlyozatlan tömegekből származó tehetetlenségi erők ellentétes irányúak legyenek, és kölcsönösen kompenzálják egymást. Ezt a kiegyensúlyozó tengelyek főtengelyhez viszonyított pontos beszerelése biztosítja a fogaskerekeken lévő jelölések segítségével.