silnik_konstrukcja.pdf

KONSTRUKCJASILNIKA

Kadłubjestsercemcałegosilnika.NajczęściejjestonodlewanyzŜeliwa,rzadziejzestopów

lekkich.Posiadanaswoich zewnętrznychścianachwieleŜeber,ułatwiającychchłodzenie

oraz zwiększających sztywność całej konstrukcji. W kadłubie znajdują się cylindryczne

otwory(nazywanecylindrami),wktórychporuszająsięszczelniedopasowanetłoki.Cylindry

dla uzyskania odpowiedniej odporności na ścieranie oraz na oddziaływanie spalin są

wykonywanezŜeliwa,bądźtowformietuleiosadzanejciasnowkadłubie,bądźwformie

otworu wykonanego bezpośrednio w odlewie Ŝeliwnym kadłuba. JeŜeli cylindry wykazują

nadmiernerysy,zuŜycielubowalizację,roztaczasięje,abyprzywrócićgładkośćikształt

kołowynacałejdługości.Poroztoczeniucylindranawymiarnaprawczywkładasiętłokio

odpowiednio większej średnicy. Do dolnej części kadłuba są mocowane łoŜyska wału

korbowego wyposaŜone w cienkościenne panewki. Gniazda panewek głównych są

obrabianepopołączeniukadłubazpokrywamiłoŜysk.DlategoteŜpokrywyłoŜyskgłównych

sąniezamienneidlaodróŜnieniaichmająodpowiednieznakinapowierzchnizewnętrznej.

Oddołuwnętrzekadłubajestzamknięteodejmowalnąmiskąolejową,aodgórydokadłuba

jest przykręcana głowica, która zamyka przestrzenie robocze cylindrów. Cylindry są

otoczone płaszczem wodnym zapewniającym odpowiednie chłodzenie. Do kadłuba są

mocowanepozostałeelementysilnika:rozrusznik,kolektorywylotowyiwlotowy,alternator,

filtroleju,aparatzapłonowyitp.Narys.kadłubsilnikawysokopręŜnegośredniejpojemności.

Układ korbowotłokowy zamienia ruch posuwistozwrotny tłoka w cylindrze na ruch

obrotowywałukorbowegoiodwrotnie.Układskładasięprawiezawszezodpowiedniejliczby

jednakowychmechanizmówkorbowych,skompletowanychzidentycznychczęści,przyczym

tłoki w poszczególnych cylindrach są związane za pośrednictwem korbowodów z

oddzielnymiczopamikorbowymijednegowałukorbowego.

TłokipodczaspracysilnikasąbezprzerwynaraŜonenadziałaniewysokichtemperaturi

duŜych ciśnień. Muszą w tych warunkach ponadto wytrzymywać okresową pracę przy

bardzo duŜych prędkościach obrotowych. Tłoki są zwykle wykonywane ze stopów

aluminium,zapewniającychniskąwagęidobreodprowadzenieciepła.Wgórnejczęścitłoka

znajdują się dookolne rowki, słuŜące do osadzenia spręŜystych, Ŝeliwnych pierścieni,

którychzadaniemjestdodatkoweuszczelnienietłokawcylindrzeizgarnianienadmiaruoleju

ze ścianek cylindra. Przegubowe połączenie tłoka z korbowodem zapewnia sworzeń

tłokowy.

Korbowód przekazuje ruch tłoka do wału korbowego. Jest przewaŜnie wykonywany w

postacistalowejodkuwki–węŜszejprzygórnymkońcu,nazywanągłówką,aszerszejprzy

dolnymzwanymstopąkorbowodu.Stopatawrazzprzytwierdzonądoniejśrubamipokrywą

tworzągniazdodlałoŜyskaślizgowego.ŁoŜyskoślizgoweskładasięzdwóchpółkolistych

segmentów, nazywanych półpanewkami i wykonanych z kompozycji stopów o małym

współczynnikutarcia,ułoŜonychwarstwowonapodłoŜuzblachystalowej.

Wał korbowy przejmuje siłę gazową (pomniejszoną o siłę bezwładności) i wytwarza

momentobrotowy,przekazywanypoprzezsprzęgło,skrzyniębiegówiprzekładnięgłówną

nakołanapędowepojazdu.WkaŜdymwalekorbowymmoŜnawyróŜnić:czopygłówne,za

pomocąktórychwałjestułoŜyskowanywkadłubiesilnika,czopykorbowe,naktórychsą

ułoŜyskowane stopy korbowodów;ramionawykorbień, łączące czopy główne z czopem

korbowymorazprzeciwcięŜary,wykonanezazwyczajjakoprzedłuŜeniaramionwykorbień

lub przykręcane do nich. Zadaniem przeciwcięŜarów jest zrównowaŜenie przesunięcia

cięŜaruwałupowstałegonaskutekniewspółosiowegoumieszczeniaczopówkorbowych.W

wale korbowym są wykonane kanały olejowe zapewniające odpowiednie smarowanie

czopów głównych i panewek korbowodowych. Wały korbowe odlewa się z Ŝeliwa lub

wykonuje się ze stali i kuje się. Czopy główne i korbowe utwardza się powierzchniowo

(hartuje)nagłębokość0,7...1,2mm.

Przedniączęśćwałustanowiczop,naktórynasadzasiękołozębatenapędzającerozrząd,

pompęcieczychłodzącejipompęolejulubjejnapęd.Wprzedniejczęściwałuwystępują

największewychyleniaskrętne,dlategotuumieszczasiętłumikdrgańskrętnych(częstojest

wbudowanywkołopasowe).Niejesttoregułą,niewszystkiesilnikiwyposaŜasięwtłumiki.

Obydwakońcewałukorbowegowychodząnazewnątrzskrzynikorbowej,wzwiązkuzczym

muszą być uszczelnione. Zwykle obecnie stosuje się pierścienie uszczelniające typu

simmering(zwkładkąspręŜystą).

WprzypadkuznacznegozuŜycialubuszkodzeniapowierzchni,czopywałuszlifujesięna

następnepodwymiaryzprzyjętegociągu(np.pomniejszoneo0,25,0,50,0,75lub1,00mm).

Są jednak producenci (np. japońscy), którzy nie dopuszczają szlifowania czopów wału.

ZuŜytywałnaleŜywówczaswymienićnanowy.

Półpanewki pełnią rolę łoŜysk ślizgowych wału korbowego (8, rys. powyŜej). Są one

smarowane olejem w celu zmniejszenia strat tarcia i w celu zapobiegania zatarciu.

Półpanewki są produkowane z cienkiej taśmy stalowej powleczonej warstwą stopu

łoŜyskowego.WarstwyślizgowewykonujesięzróŜnegomateriału,naprzykładstopumiedzi

i ołowiu. W warstwie nośnej jest wykonany zamek zabezpieczający półpanewkę przed

ruchem obrotowym. Na kaŜdej półpanewce jest wytłoczony numer. W przypadku

konieczności wymiany półpanewki, naleŜy zawsze upewnić się, Ŝe nowa półpanewka

posiadaodpowiedninumer.

Wcelu uniknięcia tarcia metal o metal, między półpanewki a obracające się czopy wału

korbowego musi być doprowadzona odpowiednia ilość oleju. Olej jest dostarczany do

panewekpodciśnieniemwytwarzanymprzezpompęoleju.Podczaspracysilnikapowstaje

tzw. klin olejowy, który unosi wał na panewce tworząc pod nim film olejowy o grubości

mniejszejniŜjednatysięcznamilimetra.Podczasobracaniasięwałkorbowy„pływa”,ajego

naciski na panewkę są przenoszone poprzez film olejowy. Nacisk wywierany przez film

olejowy wytwarzany pod ciśnieniem jest większy od sztywności wału i gdy poszczególne

gniazdałoŜyskowenieleŜąwjednejosi,wówczasmoŜedojśćdopowstaniadrgań,aw

efekciedoprzełamaniawału.

Półpierścienie oporowe zakłada się po obu stronach jednej z panewek (11, rys. na

poprzedniejstronie).Ichzadaniemjestograniczanieprzesunięćosiowychwałukorbowego.

Półpierścienie mają rowki, które zapewniają dopływ oleju do powierzchni ślizgowych. Po

szlifowaniuczopówwałukorbowegopodczasnaprawysilnikastosujesiępanewkinaprawcze

ośrednicachodpowiedniozmniejszonych(naogóło0,25,0,50,0,75lub1,00mm).

Koło zamachowe jest przykręcone do tylnego kołnierza wału korbowego (9, rys.). Wał

korbowyjestnapędzanyprzeztłokitylkowczasiesuwówspalania.Wpozostałymczasie

następują straty energii wynikające z sił bezwładności i oporów ruchu. Koło zamachowe

magazynuje więc energię i umoŜliwia ciągłą pracę wału korbowego podczas wszystkich

suwów silnika. Koło zamachowe łagodzi takŜe skutki jakichkolwiek nagłych zmian pracy

silnika.

Nakołozamachowejestwtłoczonystalowywienieczębatyzhartowanymizębami.Wczasie

rozruchusilnikawienieczębatykołazamachowegojestpołączonyzzębnikiemrozrusznika.

W samochodach z automatyczną skrzynią biegów tradycyjne koło zamachowe jest

zastąpioneprzezprzekładnięhydrokinetyczną.

W silnikach o duŜym momencie obrotowym współpracujących z manualnymi skrzyniami

biegówczęstojeststosowanekołozamachowedwumasowe,tzn.składającesięzdwóch

połączonych ze sobą elastycznie tarcz (rys. poniŜej). Mogą one w niewielkim zakresie

zmieniaćpołoŜeniewzględemsiebie.Dziękitakiejkonstrukcjidrganiawałukorbowegonie

sąprzenoszonenaskrzyniębiegówiukładnapędowypracujeciszej.

Głowica ma za zadanie szczelne zamknięcie przestrzeni spalania zawartej w tulei

cylindrowejiograniczonejruchomymdenkiemtłoka.Wsilnikachbenzynowych,atakŜew

wielusilnikachdieslawgłowicyjestumieszczonacałalubczęśćprzestrzenispalaniazwana

komorą spalania. W głowicach do silników czterosuwowych są umieszczone kanały

dolotowe i wylotowe, zawory sterujące wymianą czynnika, elementy napędu zaworów i

wałek albo dwa wałki rozrządu, świece zapłonowe i wtryskiwacze, a w silnikach diesla

jeszcześwieceŜarowe.

Głowice są wykonywane z Ŝeliwa albo ze stopów aluminiowych. Silniki chłodzone

powietrzemmająnaogółgłowiceoddzielnedlakaŜdegocylindra.SąonesilnieuŜebrowane.

Głowice silników chłodzonych płynem chłodzącym są jednoczęściowe o budowie

skrzynkowej.Płynchłodzącyprzepływakanałamiutworzonymiwwynikuodlewania.

Częścigłowicy(rysunek):

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: