Hvordan motorens sveivmekanisme fungerer

Veivmekanismen til motoren konverterer stemplenes frem- og tilbakegående bevegelse (på grunn av forbrenningsenergien til drivstoffblandingen) til rotasjonen av veivakselen og omvendt. Dette er en teknisk kompleks mekanisme som danner grunnlaget for en forbrenningsmotor. I artikkelen vil vi vurdere i detalj enheten og funksjonene til driften av KShM.

Skapelseshistorie

Det første beviset på bruken av sveiven ble funnet på 3-tallet e.Kr., i Romerriket og Byzantium på 6-tallet e.Kr. Et perfekt eksempel er sagbruket fra Hierapolis, som bruker en veivaksel. En metallsveiv ble funnet i den romerske byen Augusta Raurica i det som nå er Sveits. I alle fall patenterte en viss James Packard oppfinnelsen i 1780, selv om bevis på oppfinnelsen ble funnet i antikken.

Komponenter av KShM

Komponentene til KShM er konvensjonelt delt inn i bevegelige og faste deler. Bevegelige deler inkluderer:

• stempler og stempelringer;
• forbindelses stenger;
• stempel pinner;
• veivaksel;
• svinghjul.

De faste delene av KShM fungerer som base, festemidler og føringer. Disse inkluderer:

• sylinderblokk;
• sylinderhodet;
• veivhus;
• oljepanne;
• festemidler og lagre.

Faste deler av KShM

Veivhus og oljepanne

Veivhuset er den nedre delen av motoren som inneholder lagrene og oljepassasjene til veivakselen. I veivhuset beveger koblingsstengene seg og veivakselen roterer. En oljepanne er et reservoar for motorolje.

Basen av veivhuset under drift er utsatt for konstante termiske og kraftbelastninger. Derfor er denne delen underlagt spesielle krav til styrke og stivhet. For fremstillingen brukes aluminium eller støpejernslegeringer.

Veivhuset er festet til sylinderblokken. Sammen danner de rammen til motoren, hoveddelen av kroppen. Selve sylindrene er i blokken. Hodet på motorblokken er installert på toppen. Rundt sylindrene er det hulrom for væskekjøling.

Plassering og antall sylindre

Følgende typer er for tiden de vanligste:

• inline fire eller seks sylindre posisjon;
• sekssylindret 90° V-stilling;
• VR-formet posisjon i en mindre vinkel;
• motsatt posisjon (stempler beveger seg mot hverandre fra forskjellige retninger);
• W-stilling med 12 sylindre.

I et enkelt in-line arrangement er sylindrene og stemplene anordnet i en rad vinkelrett på veivakselen. Denne ordningen er den enkleste og mest pålitelige.

Sylinderhode

Hodet er festet til blokken med pigger eller bolter. Den dekker sylindrene med stempler ovenfra, og danner et forseglet hulrom - forbrenningskammeret. Det er en pakning mellom blokken og hodet. Sylinderhodet huser også ventiltoget og tennpluggene.

sylindere

Stemplene beveger seg direkte i motorsylindrene. Deres størrelse avhenger av stempelslaget og lengden. Sylindre fungerer ved varierende trykk og høye temperaturer. Under drift utsettes veggene for konstant friksjon og temperaturer opp til 2500 ° C. Det stilles også spesielle krav til materialene og behandlingen av sylindrene. De er laget av støpejern, stål eller aluminiumslegeringer. Overflaten på delene må ikke bare være holdbar, men også lett å behandle.

Den ytre arbeidsflaten kalles et speil. Den er forkrommet og polert til en speilfinish for å minimere friksjonen under begrensede smøreforhold. Sylindre støpes sammen med blokken eller er laget i form av avtagbare hylser.

Bevegelige deler av KShM

stempel

Bevegelsen av stempelet i sylinderen oppstår på grunn av forbrenningen av luft-drivstoffblandingen. Det skapes trykk som virker på stempelkronen. Den kan variere i form i forskjellige typer motorer. I bensinmotorer var bunnen i utgangspunktet flat, deretter begynte de å bruke konkave strukturer med spor for ventiler. I dieselmotorer er luft forhåndskomprimert i forbrenningskammeret, ikke drivstoff. Derfor har også stempelkronen en konkav form, som er en del av forbrenningskammeret.

Formen på bunnen er av stor betydning for å skape riktig flamme for forbrenningen av luft-drivstoffblandingen.

Resten av stempelet kalles skjørtet. Dette er en slags guide som beveger seg inne i sylinderen. Den nedre delen av stempelet eller skjørtet er laget på en slik måte at den ikke kommer i kontakt med koblingsstangen under bevegelsen.

På sideflaten til stemplene er det spor eller spor for stempelringer. Det er to eller tre kompresjonsringer på toppen. De er nødvendige for å skape kompresjon, det vil si at de forhindrer penetrasjon av gass mellom sylinderens og stempelets vegger. Ringene presses mot speilet, noe som reduserer gapet. Nederst er det et spor for oljeskraperingen. Den er designet for å fjerne overflødig olje fra sylinderveggene slik at den ikke kommer inn i forbrenningskammeret.

Stempelringer, spesielt kompresjonsringer, fungerer under konstant belastning og høye temperaturer. For deres produksjon brukes høyfaste materialer, for eksempel legert støpejern belagt med porøst krom.

Stempelstift og koblingsstang

Vevstangen er festet til stempelet med en stempelstift. Det er en solid eller hul sylindrisk del. Pinnen er installert i hullet i stempelet og i det øvre hodet på koblingsstangen.

Det finnes to typer vedlegg:

• fast passform;
• med flytende landing.

Den mest populære er den såkalte "flytende fingeren". For sin festing brukes låseringer. Fixed er installert med en interferenspasning. En varmepasning brukes vanligvis.

Vevstangen kobler på sin side veivakselen til stempelet og produserer rotasjonsbevegelser. I dette tilfellet beskriver de frem- og tilbakegående bevegelsene til koblingsstangen tallet åtte. Den består av flere elementer:

• stang eller base;
• stempelhode (øvre);
• sveivhode (nedre).

En bronsebøssing er presset inn i stempelhodet for å redusere friksjonen og smøre de sammenfallende delene. Veivhodet er sammenleggbart for å sikre montering av mekanismen. Delene er perfekt tilpasset hverandre og festes med bolter og låsemuttere. Vevstangslagere er installert for å redusere friksjonen. De er laget i form av to stålforinger med låser. Olje tilføres gjennom oljespor. Lagrene er nøyaktig tilpasset leddstørrelsen.

I motsetning til hva mange tror, ​​holdes foringene fra å snu ikke på grunn av låser, men på grunn av friksjonskraften mellom deres ytre overflate og koblingsstanghodet. Dermed kan den ytre delen av hylselageret ikke smøres under montering.

Veivaksel

Veivakselen er en kompleks del, både når det gjelder design og produksjon. Den tar på seg dreiemoment, trykk og andre belastninger og er derfor laget av høyfast stål eller støpejern. Veivakselen overfører rotasjon fra stemplene til girkassen og andre kjøretøykomponenter (som drivremskiven).

Veivakselen består av flere hovedkomponenter:

• urfolks halser;
• koblingsstanghalser;
• motvekter;
• kinn;
• skaft;
• svinghjulsflens.

Utformingen av veivakselen avhenger i stor grad av antall sylindre i motoren. I en enkel firesylindret rekkemotor er det fire vevstangstaper på veivakselen som koblingsstengene med stempler er montert på. Fem hovedtapper er plassert langs akselens sentrale akse. De er installert i lagrene til sylinderblokken eller veivhuset på glidelagre (foringer). Hovedtappene lukkes ovenfra med boltede deksler. Forbindelsen danner en U-form.

Et spesielt maskinert støttepunkt for montering av en lagertapp kalles seng.

Hoved- og forbindelsesstanghalsen er forbundet med de såkalte kinnene. Motvekter demper overdreven vibrasjoner og sikrer jevn bevegelse av veivakselen.

Veivakseltappene er varmebehandlet og polert for høy styrke og presis passform. Veivakselen er også veldig nøyaktig balansert og sentrert for å fordele alle kreftene som virker på den jevnt. I det sentrale området av rothalsen, på sidene av støtten, er vedvarende halvringer installert. De er nødvendige for å kompensere for aksiale bevegelser.

Tidsgirene og motorens tilbehørs drivremskive er festet til veivakselskaftet.

svinghjul

På baksiden av akselen er det en flens som svinghjulet er festet til. Dette er en støpejernsdel, som er en massiv skive. På grunn av sin masse skaper svinghjulet tregheten som er nødvendig for driften av veivakselen, og gir også en jevn overføring av dreiemoment til girkassen. På kanten av svinghjulet er det en girring (krone) for tilkobling til starteren. Dette svinghjulet dreier veivakselen og driver stemplene når motoren starter.

Veivakselmekanismen, designen og formen på veivakselen har vært uendret i mange år. Som regel gjøres det kun mindre strukturelle endringer for å redusere vekt, treghet og friksjon.