Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм пре­образует возвратно-поступательное движе­ние поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

До сих пор мы рассматривали устройст­во и работу одноцилиндрового двигателя. На большинстве легковых автомобилей преимущественно используют четырехци­линдровые двигатели. Существуют авто­мобили и с шести-, восьми- и двенадца­тицилиндровыми двигателями. Много­цилиндровые двигатели легковых автомобилей имеют либо обычное расположение цилиндров – в один ряд, либо V-образное. В первом случае цилиндры расположены в одну линию, во втором – в два ряда с некоторым углом между ними.

Далее мы будем изучать четырехцилин­дровый двигатель, самый распространен­ный в легковом автомобилестроении.

Устройство кривошипно-шатунного ме­ханизма четырехцилиндрового двигателя показано на рис. 2.12.

Устройство кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов

Рис. 2.12. Устройство кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов: 1 – зубчатый шкив коленчатого вала; 2 – зубчатый ремень; 3 – зубчатый шкив распределительного вала; 4 – распределительный вал; 5 – кулачок; 6 – толкатель; 7 – пружина; 8 – клапан; 9 – маховик; 10 – поршень; 11 – шатун; 12 – коленчатый вал

В блоке цилиндров (см. рис. 2.12) распо­ложены поршни, шатуны и коленчатый вал, образующие шатунно-поршневую группу, а также другие системы двигате­ля. Блок цилиндров отливают из чугуна либо из алюминиевого сплава. В нем пре­дусмотрены литые и высверленные кана­лы и отверстия, а также места установки подшипников. На подшипниках в блоке цилиндров вращается коленчатый вал (см. рис. 2.11 и 2.12). Между двойными стенка­ми блока циркулирует охлаждающая жид­кость, а по специальным каналам – мас­ло. Наружное оборудование двигателя также монтируется преимущественно на блоке цилиндров. Нижняя часть блока называется картером и представляет со­бой поддон (резервуар) для масла. 

Головка блока цилиндров закрепляется на блоке через металлоасбестовую про­кладку и закрывет собой цилиндры свер­ху. В головке блока расположены каме­ры сгорания, клапаны и свечи зажига­ния, а также на большинстве двигателей легкобых автомобилей – распределитель­ный вал. В ней, как и в блоке цилинд­ров, предусмотрены каналы и полости для охлаждающей жидкости и масла. Го­ловка крепится к блоку цилиндров с по­мощью резьбовых соединений, а сверху через прокладку закрывается штампо­ванной крышкой.

Особенности работы шатунно-поршне­вой группы изложены при рассмотрении принципа работы одноцилиндрового дви­гателя (см. рис. 2.3). Чтобы представить себе «скорострельность» работы двигателя легкового автомобиля, познакомимся с не­которыми цифрами.

Около 1000 оборотов в минуту совер­шает коленчатый вал двигателя на холо­стом ходу, т.е. за секунду он совершит около 16 полных вращений. При движе­нии автомобиля число оборотов возрас­тает от 2 до 5 раз, т.е. всего лишь за од­ну секунду коленчатый вал совершит до 80 оборотов. А вы не забыли, что ко­ленчатый вал связан с поршнями? При­ чем всего за пол-оборота вала поршень проделает весь путь в цилиндре сверху вниз или наоборот, а за полный обо­рот совершит два пробега, причем с пол­ной остановкой в верхней и нижней мертвых точках и последующим измене­нием направления движения на проти­воположное. При этом поршни переме­щаются в цилиндрах в условиях очень высоких температур и давления. Напри­мер, в двигателе ВАЗ-2106 за шесть ми­нут работы на холостых оборотах каж­дый из четырех поршней проделает в его цилиндрах путь 1 км. На повышен­ных оборотах этот километр поршень преодолеет за минуту. И это при том что поршень в этом двигателе переме­щается всего на 8 см.