Реферат: Двигатель ЗиЛ-130

Цилиндры в блоках изучаемых двигателей располо­жены У-образно в два ряда под углом 90° (рис. 1).

Блоки цилиндров отливают из чугуна (ЗИЛ-130) или алюминиевого сплава . В той жеотливке выполнены картер и стенки полости

охлаждения, окружающие цилиндры двигателя.

В блоке двигателя устанавливают встав­ные гильзы, омываемые охлаждающей жидкостью. Вну­тренняя поверхность гильзы служит направляющей для поршней. Гильзу растачивают под требуемый размер и шлифуют. Гильзы, омываемые охлаждающей жидкостью, называются мокрыми. Они в нижней части имеют уплот­няющие кольца из специальной резины или медные . Вверху уплотнение гильз достигается за счет прокладки головки цилинд­ров.

Увеличение срока службы гильз цилиндров дости­гается в результате запрессовки в наиболее изнашива­емую (верхнюю) их часть коротких тонкостенных гильз из кислотоупорного чугуна. Применение такой вставки снижает износ верхней части гильзы в 2—4 раза.

Блок цилиндров У-образного двигателя ЗИЛ-130 сверху закрыт двумя головками из алюми­ниевого сплава. В головке цилиндров двигателя ЗИЛ-130 размещены камеры сгорания, в ко­торых имеются резьбовые отверстия для свечей зажига­ния. Для охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная полость.

На головке цилиндров закреплены детали газораспре­делительного механизма. В головке цилиндров выполнены впускные и выпускные каналы и установлены вставные седла и направляющие втулки клапанов. Для создания герметичности между блоком и головкой цилиндров уста­новлена прокладка, а крепление головки к блоку ци­линдров осуществлено шпильками с гайками. Прокладка должна быть прочной, жаростойкой и эластичной. В дви­гателе ЗИЛ-130 она сталеасбестовая, . Для уплотнения стальной прокладки в расточку на нижней плоскости головки цилиндра запрессовано стальное кольцо с острым высту­пом.

Снизу картер двига­теля закрыт поддоном, выштампованным из листовой стали. Поддон защищает картер от по­падания пыли и грязи и используется в качестве резервуара для масла. Поддон крепится к плос­кости разъема болтами, а для обеспечения герметичности соединения применяют прокладки из картона или из клееной пробковой крошки.

Во время работы двигателя в картер проникают газы, что может повлечь за собой повышение давления, прорыв прокладок и вытекание масла. Поэтому картер через специальную трубку (сапун) сообщается с атмосфе­рой.

Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршень представляет собой пере­вернутый цилиндрический стакан, отлитый из алюмини­евого сплава (рис. 2). В верхней части поршня располо­жена головка с канавками, в которые вставлены поршне­вые кольца. Ниже головки выполнена юбка, направля­ющая движение поршня. В юбке поршня имеются при­ливы-бобышки с отверстиями для поршневого пальца.

При работе двигателя поршень, нагреваясь, расши­рится и, если между ним и зеркалом (внутреннюю поверхность цилиндра или его гильзы называют зеркалом ) цилиндра не будет необходимого зазора, заклинится в цилиндре, и двигатель прекратит работу. Однако большой зазор между поршнем и зеркалом цилиндра также нежелателен, так как это приводит к прорыву части газов в картер двигателя, падению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Чтобы поршень не заклинивался при прогре­том двигателе, головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, а саму юбку в поперечном сечении изготавливают не цилиндрической формы, а в виде эл­липса с большей осью его в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу. На юбке поршня может быть разрез. Благодаря овальной форме и разрезу юбки предотвра­щается заклинивание поршня при работе прогретого двигателя.

Общее устройство поршней всех двигателей принципиально одинаковое, но каждый из них отличается диаметром и рядом особенностей, присущих только дан­ному двигателю. Например, в головке поршня двигателя ЗИЛ-130 залито чугунное кольцо, в котором сделана канавка под верхнее компрессионное кольцо. Такая конструкция способствует уменьшению износа ка­навки под поршневое кольцо.

Поршни двигателя ЗИЛ-130 после меха­нической обработки покрывают оловом, что способствует лучшей приработке и уменьшению износа их в перво­начальный период работы двигателя.

Поршневые кольца, применяемые в двигателе, под­разделяются на компрессионные и маслосъемные. Ком­прессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер, а маслосъемные снимают излишкимасла с зеркала цилиндров и не допускают проникновения масла в камеру сгорания. Кольца, изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок) (см. рис. 2).

При установке поршня в цилиндр поршневое кольцо предварительно сжимают, в результате чего обеспечи­вается его плотное прилегание к зеркалу цилиндра при разжатии. На кольцах имеются фаски, за счет которых кольцо несколько перекашивается и быстрее притирается к зеркалу цилиндра, и уменьшается насосное действие колец. Количество колец, устанавливаемых на поршнях двигателей, неодинаковое. На поршнях двига­телей ЗИЛ-130 три компрессионных кольца, два верхних хромированы по поверхности, соприкасающейся с гильзой. Маслосъемное кольцо собрано из четырех отдель­ных элементов — двух тонких стальных разрезных колец и двух гофрированных стальных расширителей (осевого и радиального).

Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Палец изготовлен в виде пусто­телого цилиндрического стержня, наружная поверхность которого закалена нагревом током высокой частоты.

На двигателе ЗиЛ-130 применяются «плавающие» пальцы, т. е. такие, которые могут свободно поворачи­ваться как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует равномерному износу пальца. Во избежание задиров цилиндров при выходе пальца из бобышек осевое перемещение его ограничивается двумя разрезными стальными кольцами, установленными в вы­точках в бобышках поршня.

Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Через шатун давление на поршень при рабочем ходе передается на коленчатый вал. При вспомогательных тактах (впуск, сжатие и выпуск) через шатун поршень приводится в действие от коленчатого, вала. Шатун (рис. 3) состоит из стального стержня дву­таврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. В верхней установлен поршневой палец, а нижняя закреплена на шатунной шейке коленчатого вала. Для уменьшения тре­ния в верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или биметал­лическая с бронзовым слоем втулка, а в ниж­нюю, состоящую из двух частей, установлены тонкостенные вклады­ши, представляющие собой стальную ленту, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем антифрикционного сплава (ЗиЛ-130 – высоко- оловянистый алюминий). Обе части ниж­ней головки шатуна скреплены двумя болтами, гайки которых во избежание самоотвертывания фиксируются. В двигателе ЗИЛ-130 под гайки подкладываются спе­циальные шайбы, момент затяжки гаек 80...90,Н-м., а самоотвертыванию препятствуют специальные штампованные стопорные гайки. Затяжку стопорной гайки необходимо производить путем ее пово­рота на 1,5 ... 2 грани от положения соприкосновения о основной гайкой.

На стержне шатуна выштампован номер детали, а на крышке метка. Номер на шатуне и метка на его крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. К верхней и нижней головкам шатуна подводится масло: к нижней головке — через канал в коленчатом валу, а к верхней — через прорезь. Из нижней головки шатуна масло через отверстие выбрызгивается на стенки цилиндров.

В двигателях на одной шатунной шейке коленчатого вала закреплено по два шатуна. Для пра­вильной их сборки с поршнями нужно помнить, что ша­туны правого ряда цилиндров собраны с поршнями так, что номер на шатуне обращен назад по ходу автомобиля (см. рис. 3), а левого ряда — вперед, т. е. совпадает с надписью на поршне.

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрега­там трансмиссии.

В двигателе ЗиЛ-130 коленчатый вал стальной.

Коленчатый вал (рис. 4) состоит из шатунных и корен­ных шлифованных шеек, щек и противовесов. На перед­нем конце вала двигателей ЗМЗ-53-12 и ЗИЛ-130 имеется углубление для шпонки распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также нарезное отверстие для крепления храповика; задняя часть вала выполнена в виде фланца, к которому болтами прикреплен маховик. В углублении задней торцовой части коленчатого вала расположен подшипник ведущего вала коробки пере­дач.

Количество и расположение шатунных шеек коленча­того вала зависит от числа цилиндров. В V-образном двигателе количество шатунных шеек в два раза меньше числа цилиндров, так как на одну шатунную шейку вала установлено по два шатуна — один левого и другой пра­вого рядов цилиндров.

Шатунные шейки коленчатого вала многоцилиндровых двигателей выполнены в разных плоскостях, что необхо­димо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах.

В восьмицилиндровых V-образных двигателях коленча­тые валы имеют по четыре шатунные шейки, расположен­ные под углом в 90°.

В двигателе число коренных шеек колен­чатого вала на одну больше, чем шатунных, т. е. каждая шатунная шейка с двух сторон имеет коренную. Такой коленчатый вал называют полноопорным.

Коренные и шатунные шейки коленчатого вала соединены между собой щеками.

Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противо­весы, а шатунные шейки сделаны полыми. Для повышения твердости и увеличения срока службы поверхность ко­ренных и шатунных шеек стальных валов закаливают нагревом токами высокой частоты.