Motorns vevmekanism: enhet, syfte, hur den fungerar

I förbränningsmotorer finns det två mekanismer som gör det möjligt att flytta fordon. Det är gasdistribution och vev. Låt oss fokusera på syftet med KShM och dess struktur.

Vad är motorns vevmekanism

KShM betyder en uppsättning reservdelar som bildar en enda enhet. I den bränner en blandning av bränsle och luft i en viss proportion och frigör energi. Mekanismen består av två kategorier rörliga delar:

• Utföra linjära rörelser - kolven rör sig upp / ner i cylindern;
• Utföra rotationsrörelser - vevaxeln och de delar som är installerade på den.

En knut som förbinder båda typerna av delar kan omvandla en typ av energi till en annan. När motorn arbetar självständigt går kraftfördelningen från förbränningsmotorn till chassit. Vissa bilar gör att energi kan omdirigeras tillbaka från hjulen till motorn. Behovet av detta kan uppstå till exempel om det är omöjligt att starta motorn från batteriet. Med mekanisk transmission kan du starta bilen från påskjutaren.

Vad är motorns vevmekanism för?

KShM sätter igång andra mekanismer, utan vilka det skulle vara omöjligt för bilen att gå. I elektriska fordon skapar elmotorn omedelbart en rotation som går till växellådsaxeln tack vare den energi den får från batteriet.

Nackdelen med elektriska enheter är att de har en liten effektreserv. Även om de ledande tillverkarna av elfordon har höjt denna bar till flera hundra kilometer, har de allra flesta bilister inte tillgång till sådana fordon på grund av de höga kostnaderna.

Den enda billiga lösningen, tack vare vilken det är möjligt att resa långa sträckor och i hög hastighet, är en bil utrustad med förbränningsmotor. Den använder explosionens energi (eller snarare expansionen efter den) för att sätta igång delarna av cylinderkolvgruppen.

Syftet med KShM är att säkerställa en jämn rotation av vevaxeln under kolonnens rätlinjiga rörelse. Idealisk rotation har ännu inte uppnåtts, men det finns modifieringar av mekanismerna som minimerar ryck som orsakas av kolvens plötsliga stötar. 12-cylindriga motorer är ett exempel på detta. Vevarnas förskjutningsvinkel i dem är minimal och manövreringen av hela cylindergruppen fördelas över ett större antal intervall.

Principen för vevmekanismens funktion

Om du beskriver principen för den här mekanismens funktion kan den jämföras med processen som sker när du cyklar. Cyklisten trycker växelvis på pedalerna och kör drivhjulet i rotation.

Kolvens linjära rörelse åstadkommes genom förbränning av BTC i cylindern. Under en mikroexplosion (HTS komprimeras starkt i det ögonblick som gnistan appliceras, därför bildas ett skarpt tryck) expanderar gaserna och skjuter delen till det lägsta läget.

Länkstången är ansluten till en separat vev på vevaxeln. Tröghet, liksom en identisk process i intilliggande cylindrar, säkerställer att vevaxeln roterar. Kolven fryser inte vid de extrema nedre och övre punkterna.

Den roterande vevaxeln är ansluten till ett svänghjul till vilket transmissionsfriktionsytan är ansluten.

Efter slutet av arbetsslagets slag, för att utföra andra slag av motorn, är kolven redan igång på grund av varvtalet på mekanismens axel. Det är möjligt på grund av utförandet av arbetsslagets slag i intilliggande cylindrar. För att minimera ryck förskjuts vevjournalerna från varandra (det finns modifieringar med inbyggda tidskrifter).

KShM-enhet

Vevmekanismen innehåller ett stort antal delar. Konventionellt kan de tillskrivas två kategorier: de som utför rörelsen och de som förblir fasta på ett ställe hela tiden. Vissa utför olika typer av rörelser (translationell eller roterande), medan andra fungerar som en form där ackumulering av nödvändig energi eller stöd för dessa element säkerställs.

Dessa är de funktioner som utförs av alla element i vevmekanismen.

Blockera vevhuset

Ett block gjutet av hållbar metall (i budgetbilar - gjutjärn och i dyrare bilar - aluminium eller annan legering). De nödvändiga hålen och kanalerna är gjorda i den. Kylvätska och motorolja cirkulerar genom kanalerna. Tekniska hål gör att motorns nyckelelement kan anslutas till en struktur.

De största hålen är själva cylindrarna. Kolvar placeras i dem. Blockdesignen har också stöd för vevaxelns stödlager. En gasfördelningsmekanism är placerad i topplocket.

Användningen av gjutjärn eller aluminiumlegering beror på att detta element måste motstå höga mekaniska och termiska belastningar.

Längst ner i vevhuset finns en sump där olja ackumuleras efter att alla element har smurts. För att förhindra överdrivet gastryck från att byggas upp i håligheten har strukturen ventilationskanaler.

Det finns bilar med våt eller torr sump. I det första fallet samlas oljan upp i sumpen och förblir i den. Detta element är en behållare för uppsamling och lagring av fett. I det andra fallet flyter oljan in i sumpen, men pumpen pumpar ut den i en separat tank. Denna konstruktion kommer att förhindra fullständig förlust av olja i händelse av sumpbrott - endast en liten del av smörjmedlet läcker ut efter att motorn stängts av.

cylinder

Cylindern är ett annat fast element i motorn. I själva verket är detta ett hål med en strikt geometri (kolven måste passa perfekt in i den). De tillhör också cylinderkolvgruppen. Men i vevmekanismen fungerar cylindrarna som styrningar. De ger en strikt verifierad rörelse av kolvarna.

Dimensionerna på detta element beror på motorns egenskaper och kolvarnas storlek. Väggarna högst upp i strukturen är vända mot den maximala temperaturen som kan uppstå i motorn. I den så kallade förbränningskammaren (ovanför kolvutrymmet) sker en kraftig expansion av gaser efter antändningen av VTS.

För att förhindra överdrivet slitage på cylinderväggarna vid höga temperaturer (i vissa fall kan det stiga kraftigt till 2 grader) och högt tryck smörjs de. En tunn oljefilm bildas mellan O-ringarna och cylindern för att förhindra kontakt mellan metall och metall. För att minska friktionskraften behandlas cylinderns inre yta med en speciell förening och poleras till en idealisk grad (därför kallas ytan en spegel).

Det finns två typer av cylindrar:

• Torr typ. Dessa cylindrar används främst i maskiner. De är en del av blocket och ser ut som hål borrade i huset. För att kyla metallen görs kanaler på utsidan av cylindrarna för cirkulation av kylvätskan (förbränningsmotorkåpa);
• Våt typ. I detta fall kommer cylindrarna att vara separat tillverkade hylsor som sätts in i hålen på blocket. De är tillförlitligt förseglade så att ytterligare vibrationer inte bildas under drift av enheten, på grund av vilket KShM-delarna kommer att misslyckas för snabbt. Sådana foder är i kontakt med kylvätskan från utsidan. En liknande utformning av motorn är mer mottaglig för reparation (till exempel när djupa repor bildas ändras hylsan helt enkelt, och inte uttråkad och blockets hål slipas under motorstorlek).

I V-formade motorer är cylindrarna ofta inte symmetriskt placerade i förhållande till varandra. Detta beror på att en vevstång tjänar en cylinder och den har en separat plats på vevaxeln. Det finns dock också modifieringar med två vevstänger på en vevstagsjournal.

Cylinderblock

Detta är den största delen av motordesignen. På toppen av detta element är topplocket installerat, och mellan dem finns en packning (varför behövs det och hur man bestämmer dess fel, läs i en separat granskning).

Fördjupningar är gjorda i topplocket för att bilda ett speciellt hålrum. I den antänds den komprimerade luft-bränsleblandningen (kallas ofta en förbränningskammare). Modifieringar av vattenkylda motorer kommer att vara utrustade med ett huvud med kanaler för vätskecirkulation.

Motorram

Alla fasta delar av KShM, anslutna i en struktur, kallas skelettet. Denna del uppfattar den huvudsakliga effektbelastningen under drift av mekanismens rörliga delar. Beroende på hur motorn är monterad i motorrummet absorberar skelettet också belastningar från karossen eller ramen. Under rörelsen kolliderar denna del också med påverkan från transmission och maskinens chassi.

För att förhindra förbränningsmotorn att röra sig under acceleration, bromsning eller manövrering är skelettet ordentligt bultat på fordonets stöddel. För att eliminera vibrationer vid fogen används motorfästen av gummi. Deras form beror på modifiering av motorn.

När maskinen körs på en ojämn väg utsätts kroppen för torsionsspänning. För att förhindra att motorn tar sådana belastningar är den vanligtvis fäst vid tre punkter.

Alla andra delar av mekanismen är rörliga.

Kolv

Det är en del av KShM-kolvgruppen. Kolvens form kan också variera, men nyckelpunkten är att de är gjorda i form av ett glas. Kolvens topp kallas huvudet och botten kallas kjolen.

Kolvhuvudet är den tjockaste delen, eftersom den absorberar termisk och mekanisk belastning när bränslet antänds. Slutet på det elementet (botten) kan ha olika former - platt, konvex eller konkav. Denna del bildar dimensionerna på förbränningskammaren. Modifieringar med fördjupningar i olika former påträffas ofta. Alla dessa typer av delar beror på ICE-modellen, principen om bränsletillförsel etc.

Spår är gjorda på kolvens sidor för installation av O-ringar. Under dessa spår finns urtag för oljedränering från delen. Kjolen är oftast oval i form, och huvuddelen av den är en styrning som förhindrar kolvkilen som ett resultat av termisk expansion.

För att kompensera för tröghetskraften är kolvarna gjorda av lättlegerade material. På grund av detta är de lätta. Delens botten, liksom förbränningskammarens väggar, stöter på maximala temperaturer. Denna del kyls dock inte av cirkulerande kylvätska i manteln. På grund av detta utsätts aluminiumelementet för stark expansion.

Kolven är oljekyld för att förhindra beslag. I många bilmodeller levereras smörjning naturligt - oljedimman sätter sig på ytan och rinner tillbaka i sumpen. Det finns dock motorer där olja tillförs under tryck, vilket ger bättre värmeavledning från den uppvärmda ytan.

Kolvringar

Kolvringen utför sin funktion beroende på vilken del av kolvhuvudet den är installerad i:

• Kompression - den översta. De ger en tätning mellan cylindern och kolvväggarna. Deras syfte är att förhindra att gaser från kolvutrymmet kommer in i vevhuset. För att underlätta installationen av delen görs en skärning i den;
• Oljeskrapa - se till att överflödig olja avlägsnas från cylinderväggarna och förhindra också att fett tränger in i kolvutrymmet. Dessa ringar har speciella spår för att underlätta oljedränering till kolvavloppsspåren.

Ringarnas diameter är alltid större än cylinderns diameter. På grund av detta ger de en tätning i cylinderkolvgruppen. Så att varken gaser eller olja sipprar genom låsen placeras ringarna på sina platser med slitsarna förskjutna i förhållande till varandra.

Det material som används för att tillverka ringarna beror på deras användning. Så, kompressionselement är oftast gjorda av höghållfast gjutjärn och ett minimum av orenheter, och oljeskrapelement är gjorda av höglegerat stål.

Kolvstift

Denna del gör att kolven kan fästas vid anslutningsstången. Det ser ut som ett ihåligt rör, som placeras under kolvhuvudet i tapparna och samtidigt genom hålet i anslutningsstångens huvud. För att förhindra att fingret rör sig är det fäst med hållarringar på båda sidor.

Denna fixering gör att stiftet kan rotera fritt, vilket minskar motståndet mot kolvrörelser. Detta förhindrar också bildandet av en bearbetning endast vid fästpunkten i kolven eller vevstaken, vilket avsevärt förlänger delens livslängd.

För att förhindra slitage på grund av friktionskraft är delen gjord av stål. Och för större motståndskraft mot termisk påkänning härdas den initialt.

Vevstake

Vevstången är en tjock stav med förstyvningsribbor. Å ena sidan har den ett kolvhuvud (hålet i vilket kolvstiftet sätts in) och å andra sidan ett stickat huvud. Det andra elementet är hopfällbart så att delen kan tas bort eller installeras på vevaxelns vevjournal. Den har ett hölje som är fäst vid huvudet med bultar, och för att förhindra för tidigt slitage av delar, är en insats med hål för smörjning installerad i den.

Den nedre huvudbussningen kallas vevstakets lager. Den är gjord av två stålplattor med böjda trissor för fixering i huvudet.

För att minska friktionskraften på den inre delen av det övre huvudet pressas en bronsbussning in i den. Om den är sliten behöver inte hela anslutningsstången bytas ut. Bussningen har hål för oljetillförsel till stiftet.

Det finns flera modifieringar av vevstänger:

• Bensinmotorer är oftast utrustade med vevstänger med en huvudanslutning vinkelrätt mot vevstångens axel.
• Förbränningsmotorer med diesel har kopplingsstänger med en sned anslutning;
• V-motorer är ofta utrustade med dubbla vevstänger. Den andra raden i den andra raden är fäst vid huvudröret med en stift enligt samma princip som kolven.

Vevaxel

Detta element består av flera vevar med ett förskjutet arrangemang av förbindelsestagstapparna i förhållande till axeln för huvudbockarna. Det finns redan olika typer av vevaxlar och deras funktioner separat granskning.

Syftet med denna del är att omvandla translationell rörelse från kolven till rotation. Vevstiften är ansluten till det nedre vevstakets huvud. Det finns huvudlager på två eller flera ställen på vevaxeln för att förhindra vibrationer på grund av obalanserad vridning av vevarna.

De flesta vevaxlar är utrustade med motvikter för att absorbera centrifugalkrafter på huvudlagren. Delen görs genom gjutning eller vridning av svarvar från ett enda ämne.

En remskiva är fäst vid vevaxelns tå som driver gasdistributionsmekanismen och annan utrustning, såsom pump, generator och luftkonditioneringsdrift. Det finns en fläns på skaftet. Ett svänghjul är fäst vid det.

Svänghjul

Skivformad del. Formerna och typerna av olika svänghjul och deras skillnader ägnas också åt separat artikel... Det behövs för att övervinna kompressionsmotståndet i cylindrarna när kolven utför kompressionsslaget. Detta beror på trögheten hos den roterande gjutjärnskivan.

En kugghjul är fixerad i slutet av delen. Start-bendix-växeln är ansluten till den när motorn startar. På den motsatta sidan av flänsen är svänghjulets yta i kontakt med växellådskorgens kopplingsskiva. Den maximala friktionskraften mellan dessa element säkerställer överföring av vridmoment till växellådans axel.

Som du kan se har vevmekanismen en komplex struktur, varför reparationen av enheten endast måste utföras av proffs. För att förlänga motorns livslängd är det extremt viktigt att följa det rutinmässiga underhållet av bilen.

Se även en videorecension om KShM:

Vevmekanism (KShM). Det grundläggande

Frågor och svar:

Vilka delar ingår i vevmekanismen? Stationära delar: cylinderblock, blockhuvud, cylinderfoder, liners och huvudlager. Rörliga delar: kolv med ringar, kolvtapp, vevstake, vevaxel och svänghjul.

Vad heter denna KShM-del? Detta är en vevmekanism. Den omvandlar kolvarnas fram- och återgående rörelser i cylindrarna till rotationsrörelser för vevaxeln.

Vilken funktion har de fasta delarna av KShM? Dessa delar är ansvariga för att noggrant styra rörliga delar (till exempel vertikal rörelse av kolvar) och säkert fixera dem för rotation (till exempel huvudlager).