Hur motorvevmekanismen fungerar

Motorns vevmekanism omvandlar kolvarnas fram- och återgående rörelse (på grund av förbränningsenergin av bränsleblandningen) till rotation av vevaxeln och vice versa. Detta är en tekniskt komplex mekanism som ligger till grund för en förbränningsmotor. I artikeln kommer vi att i detalj överväga enheten och funktionerna för driften av KShM.

Skapelsens historia

Det första beviset på användningen av vevan hittades på 3-talet e.Kr., i Romarriket och Bysans under 6-talet e.Kr. Ett perfekt exempel är sågverket från Hierapolis, som använder en vevaxel. En metallvev hittades i den romerska staden Augusta Raurica i det som nu är Schweiz. I alla fall patenterade en viss James Packard uppfinningen 1780, även om bevis på hans uppfinning hittades i antiken.

Komponenter i KShM

Komponenterna i KShM är konventionellt uppdelade i rörliga och fasta delar. Rörliga delar inkluderar:

• kolvar och kolvringar;
• vevstänger;
• kolvstift;
• vevaxel;
• svänghjul.

De fasta delarna av KShM fungerar som bas, fästelement och styrningar. Dessa inkluderar:

• cylinder block;
• cylinderhuvud;
• vevhus;
• oljepanna;
• fästelement och lager.

Fasta delar av KShM

Vevhus och oljetråg

Vevhuset är den nedre delen av motorn som innehåller vevaxelns lager och oljepassager. I vevhuset rör sig vevstängerna och vevaxeln roterar. Ett oljetråg är en reservoar för motorolja.

Vevhusets bas under drift utsätts för konstanta termiska och kraftbelastningar. Därför är denna del föremål för särskilda krav på styrka och styvhet. För dess tillverkning används aluminium eller gjutjärnslegeringar.

Vevhuset är fäst vid cylinderblocket. Tillsammans bildar de motorns ram, huvuddelen av dess kropp. Själva cylindrarna är i blocket. Motorblockets huvud är installerat ovanpå. Runt cylindrarna finns hålrum för vätskekylning.

Placering och antal cylindrar

Följande typer är för närvarande de vanligaste:

• inline fyra eller sex cylinderläge;
• sexcylindrig 90° V-position;
• VR-formad position i en mindre vinkel;
• motsatt position (kolvar rör sig mot varandra från olika riktningar);
• W-läge med 12 cylindrar.

I ett enkelt in-line-arrangemang är cylindrarna och kolvarna anordnade i en rad vinkelrätt mot vevaxeln. Detta schema är det enklaste och mest pålitliga.

cylinderhuvud

Huvudet är fäst vid blocket med dubbar eller bultar. Den täcker cylindrarna med kolvar ovanifrån och bildar en förseglad hålighet - förbränningskammaren. Det finns en packning mellan blocket och huvudet. Topplocket rymmer även ventiltåget och tändstiften.

cylindrar

Kolvarna rör sig direkt i motorcylindrarna. Deras storlek beror på kolvens slaglängd och dess längd. Cylindrar arbetar vid varierande tryck och höga temperaturer. Under drift utsätts väggarna för konstant friktion och temperaturer upp till 2500 ° C. Särskilda krav ställs också på cylindrarnas material och bearbetning. De är gjorda av gjutjärn, stål eller aluminiumlegeringar. Ytan på delarna måste inte bara vara hållbar utan också lätt att bearbeta.

Den yttre arbetsytan kallas en spegel. Den är förkromad och polerad till en spegelfinish för att minimera friktionen under begränsade smörjförhållanden. Cylindrar gjuts ihop med blocket eller är gjorda i form av avtagbara hylsor.

Rörliga delar av KShM

Kolv

Kolvens rörelse i cylindern uppstår på grund av förbränningen av luft-bränsleblandningen. Tryck skapas som verkar på kolvkronan. Det kan skilja sig i form i olika typer av motorer. I bensinmotorer var botten från början platt, sedan började de använda konkava strukturer med spår för ventiler. I dieselmotorer är luft förkomprimerad i förbränningskammaren, inte bränsle. Därför har kolvkronan också en konkav form, som är en del av förbränningskammaren.

Bottnens form är av stor betydelse för att skapa rätt låga för förbränning av luft-bränsleblandningen.

Resten av kolven kallas kjol. Detta är en slags styrning som rör sig inuti cylindern. Den nedre delen av kolven eller kjolen är gjord på ett sådant sätt att den inte kommer i kontakt med vevstaken under dess rörelse.

På kolvarnas sidoyta finns spår eller spår för kolvringar. Det finns två eller tre kompressionsringar ovanpå. De är nödvändiga för att skapa kompression, det vill säga de förhindrar penetration av gas mellan cylinderns väggar och kolven. Ringarna pressas mot spegeln, vilket minskar gapet. I botten finns ett spår för oljeskrapan. Den är utformad för att avlägsna överflödig olja från cylinderväggarna så att den inte kommer in i förbränningskammaren.

Kolvringar, speciellt kompressionsringar, arbetar under konstant belastning och höga temperaturer. För deras produktion används höghållfasta material, såsom legerat gjutjärn belagt med poröst krom.

Kolvstift och vevstake

Vevstången är fäst vid kolven med en kolvtapp. Det är en solid eller ihålig cylindrisk del. Tappen är installerad i hålet i kolven och i vevstakens övre huvud.

Det finns två typer av bilagor:

• fast passform;
• med flytande landning.

Det mest populära är det så kallade "flytande fingret". För dess fästning används låsringar. Fixed installeras med en interferenspassning. En värmepassning används vanligtvis.

Vevstången förbinder i sin tur vevaxeln med kolven och producerar rotationsrörelser. I det här fallet beskriver vevstakens fram- och återgående rörelser talet åtta. Den består av flera element:

• stav eller bas;
• kolvhuvud (övre);
• vevhuvud (nedre).

En bronsbussning pressas in i kolvhuvudet för att minska friktionen och smörja de matchande delarna. Vevhuvudet är hopfällbart för att säkerställa montering av mekanismen. Delarna är perfekt anpassade till varandra och fixeras med bultar och låsmuttrar. Vevstakslager är installerade för att minska friktionen. De är gjorda i form av två stålfoder med lås. Olja tillförs genom oljespår. Lagren är exakt anpassade till ledstorleken.

Tvärtemot vad många tror, ​​hindras fodren från att vrida sig inte på grund av låsningar, utan på grund av friktionskraften mellan deras yttre yta och vevstakehuvudet. Den yttre delen av hylslagret kan således inte smörjas under monteringen.

Vevaxel

Vevaxeln är en komplex del, både vad gäller design och produktion. Den tar upp vridmoment, tryck och andra belastningar och är därför gjord av höghållfast stål eller gjutjärn. Vevaxeln överför rotation från kolvarna till transmissionen och andra fordonskomponenter (såsom drivremskivan).

Vevaxeln består av flera huvudkomponenter:

• inhemska halsar;
• vevstångshalsar;
• motvikter;
• kinder;
• skaft;
• svänghjulsfläns.

Utformningen av vevaxeln beror till stor del på antalet cylindrar i motorn. I en enkel fyrcylindrig radmotor finns fyra vevstakar på vevaxeln, på vilka vevstängerna med kolvar är monterade. Fem huvudtappar är placerade längs axelns centrala axel. De är installerade i cylinderblockets eller vevhusets lager på glidlager (liners). Huvudtapparna är stängda uppifrån med skruvade lock. Kopplingen bildar en U-form.

Ett specialbearbetat stödpunkt för montering av en lagertapp kallas säng.

Huvud- och vevstångshalsarna är förbundna med de så kallade kinderna. Motvikter dämpar överdrivna vibrationer och säkerställer mjuk rörelse av vevaxeln.

Vevaxeltapparna är värmebehandlade och polerade för hög hållfasthet och exakt passform. Vevaxeln är också mycket exakt balanserad och centrerad för att jämnt fördela alla krafter som verkar på den. I det centrala området av rothalsen, på sidorna av stödet, är ihållande halvringar installerade. De är nödvändiga för att kompensera för axiella rörelser.

Kugghjulen och motortillbehörets drivremskiva är fästa på vevaxeln.

Svänghjul

På baksidan av axeln finns en fläns som svänghjulet är fäst på. Detta är en gjutjärnsdel, som är en massiv skiva. På grund av sin massa skapar svänghjulet den tröghet som är nödvändig för driften av vevaxeln och ger också en enhetlig överföring av vridmoment till transmissionen. På svänghjulets kant finns en kuggkrans (krona) för anslutning till startmotorn. Detta svänghjul vrider vevaxeln och driver kolvarna när motorn startar.

Vevaxelns mekanism, design och form har varit oförändrad i många år. Som regel görs endast mindre strukturella förändringar för att minska vikt, tröghet och friktion.