Общее устройство двигателя и кривошипно-шатунный механизм

«УСТЬ-КАМЕНОГОРСКИЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ »

Методическая разработка
открытого урока
По теме: Общее устройство двигателя и кривошипно-шатунный механизм
По профессии: «Слесарь по ремонту автомобилей»

Разработал: преподаватель гр: АС-19/2
Бакпаев С.А.
Рассмотрел: Зав. УЧ Нукубаев С.Н.

г. Усть-Каменогорск, 2019г

План-конспект
Методическая разработка открытого урока по предмету устройство автомобиля
«Слесарь по ремонту автомобилей»
Тема урока: «Общее устройство двигателя и кривошипно-шатунный
механизм» .
Место: Кабинет «слесаря по ремонту автомобиля»
Метод проведения урока: Комбинированный
Форма урока: урок закрепления и усвоения новых знаний.
Оборудование урока: тесты, карточки, плакаты, стенды
Цели урока :
Образовательная цель: Дать учащимся понятие о кривошипно-шатунном
механизме.
Воспитательная цель: Воспитывать учащихся точность и
последовательность разборки, сборки К.Ш.М.
Развивающая цель: Расширить познания о структуре К.Ш.М.
Наглядность и пособия: 1) Учебник «Автослесарь» Ю.Т. Чумаченко
2) Учебник «Устройство автомобиля»
3) Плакаты о устройстве автомобиля
4) Рисунки на классной доске
План урока.
Время: 90 мин
1. Организационный момент – 3 мин
2. Повторение пройденного материала – 10 мин
3. Сообщение новых знаний - 60 мин
4. Закрепление новых знаний -15 мин

5. Домашнее задание -2 мин
Ход урока
І. Организационный момент: а) Проверка учащихся
б) Проверка готовности к уроку
в) Сообщение целей и задач занятий
ІІ. Повторение пройденного материала. (вопросы, ответы)
1. Основные части автомобиля?
(Основные части автомобиля – это Шасси, кузов, двигатель).
2. Что включает в себе шасси?
(Шасси включает в себя трансмиссию,ходовую часть и механизмы управления).
3. Из чего состоит трансмиссия?
(Трансмиссия состоит из сцеплении, коробки передачи, карданной передачи,
ведущий мост, главная передача и дифференциала).
4. Что такое двигатель?
(Двигатель – агрегат, преобразующий тепловую энергию,возникающую при
сгорании топливо в цилиндрах, в механическую работу, а создаваемый с
помощью

К.Ш.М.

крутящий

момент

используется

для

передвижения

автомобиля).
III. Сообщение нового материала
Кривошипно–шатунный механизм.
Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся
газов при такте сгорание-расширение и преобразовывает прямолинейное,
возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение
коленчатого вала.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

 Блока цилиндра с картером;
 Головки цилиндров;
 Поршней с кольцами;
 Поршневых пальцев;
 Шатунов;
 Коленчатого вала;
 Маховика;
 Поддона картера;
Блок цилиндров отливают заодно с картером. И он является базисной детально
двигателя, к которой крепятся кривошипно-шатунный, газораспределительный
механизмы и все навесные приборы и агрегаты двигателя.
Изготовляют его из серого чугуна, реже из алюминиевого сплава
силумина. В отливке блок - картера выполнены полости для смывания
охлаждающей жидкостью стенок гильз цилиндров. Сами же гильзы могут быть
вставными, изготовленными из жаростойкой стали или же отлитыми заодно с
чугунным блок – картером. Блоки из алюминиевых сплавов изготовляется
только со вставными гильзами. Внутренняя поверхность гильз служит
направляющей для перемещения поршня, она тщательно шлифуется и
называется зеркалом. Уплотнение гильз осуществляется с помощью колец из
специальной резины или меди. Вверху уплотнение гильз достигается за счет
прокладки головки цилиндров. Увеличение срока службы гильз цилиндров
достигается в результате запрессовки в верхнюю их часть, как работающую в
наиболее тяжелых условиях (высокая температура и агрессивная газовая среда),
коротких тонкостенных вставок из кислотоупорного чугуна. Этим достигается
снижение износа верхней части гильзы в четыре раза.
Снизу картер двигателя закрыт поддоном, выштампованным из листовой
стали, уплотненным прокладкой из картона или пробковой крошки. Поддон
используется в качестве резервуара для моторного масла и служит защитой

картера от попадания грязи и пыли.
Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали
газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнена отверстия под
свечи или форсунки, запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Для
охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная
полость.
Для создания герметичность плоскость разъема между головками и блоком
цилиндров уплотнена стальными или сталеасбестовыми прокладками, а
крепление осуществляется шпильками с гайками.
Головки отлиты из алюминиевого сплава (АЛ-4) или чугуна. Сверху они
накрыты клапанной крышкой из штампованной стали или алюминиевого
сплава, уплотненной пробковой или маслобензостойкой резиновой прокладкой.
Двигатели с однорядным расположением цилиндров имеют одну головку
цилиндров, двигатели с V- образным расположением отдельные головки на
каждый ряд цилиндров, либо на группу из нескольких цилиндров, либо
отдельную головку на каждый цилиндр.
Поршень воспринимает давление расширяющихся газов при рабочем такте и
передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал двигателя.
Представляет собой перевернутый днищем вверх цилиндрический стакан,
отлитый из высококремнистого алюминиевого сплава.
Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище
и уплотняющая часть составляют головку поршня, в которой проточены
канавки для поршневых колец. Днище поршня с головкой цилиндров
формируют камеру сгорания и работают в крайне тяжелых температурных
условиях из-за недостаточного охлаждения. Для некоторых моделей двигателей
поршни изготовляют со вставкой из специального жаропрочного чугуна для
верхнего компрессионного кольца и выполняют в днище поршня тороидальные
камеры сгорания с выемками для предотвращения касания днища поршня с

клапанами. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В
юбке поршня имеются бобышки с отверстиями под поршневой палец.
Конструкция поршня должна исключать его заклинивание при тепловом
расширении работающего двигателя. С этой целью головку поршня выполняют
меньшего диаметра, чем юбку, которую изготовляют овальной формы с
большой осью, перпендикулярной оси поршневого кольца. В не которых
поршнях юбка имеет разрез, предотвращающий заклинивание поршня при
работе прогретого двигателя. На юбку поршня может наноситься коллоиднографитовое покрытие для предохранения от задиров зеркала цилиндра и
улучшения приработки.
Поршневые кольца устанавливаются двух типов: компрессионные и
маслосъемные. Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в
гильзе цилиндра и предотвращения прорыво газов из камеры сгорания в картер
двигателя. Маслосъемные для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и не
допускают его попадания в камеру сгорания.
Поршневые кольца изготовляются из белого чугуна, а маслосъемные могут
быть выполнены из стали. Для повышения износостойкости верхнее
компрессионное кольцо подвергается пористому хромированию, а остальные
для ускорения приработки покрыты слоем олова или молибдена.
Кольца имеют разрез (замок) для установки на поршень. Количество
компрессионных колец, устанавливаемых на поршнях, может быть неодинаково
для различных моделей двигателей, обычно два или три кольцо. Маслосъемные
кольца устанавливаются по одному на поршень. Они состоят из четырех
элементов: двух стальных разрезных колец, одного стального гофрированного
осевого и одного радиального расширителей.
Поршневые кольца могут иметь различную геометрическую форму.
Компрессионные кольца могут быть прямоугольного сечения, и иметь
коническую форму и вытачку на верхней внутренней кромке кольца.

Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую,
скребковую и пластинчатую с расширителем. Кроме того, маслосъемные кольца
имеют сквозные прорезы для прохода масла через канавку внутрь поршня.
Канавка поршня для маслосъемного кольца имеют один или два ряда отверстий
для отвода масла.
Поршневой палец плавающего типа обеспечивает шарнирное соединение
поршня с шатуном и удерживается от осевого смещения в бобышках
стопорными кольцами. Палец имеет форму пустотелого цилиндра, изготовлен
из хромоникелевой стали. Поверхность его упрочнена цементацией и закалена
токами высокой частоты.
Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и
передачи при рабочем ходе давления расширяющихся газов от поршня к
коленчатому валу. Во время вспомогательных тактов от коленчатого вала через
шатун приводится в действие поршень.
Шатун состоит из верхней неразъемной головки с запрессованной втулкой из
оловянистой бронзы и разъемной нижней головки, в которую вставлены
тонкостенные стальные вкладыши, залитые слоем антифрикционные сплава.
Нижняя разъемная головка шатуна с помощью крышки закрепляется на
шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышки изготовлены из
легированной или углеродистой стали.
Крышка обрабатывается в сборе с шатуном. Номер на шатуне и метка на его
крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. При сборке V-образных
двигателей необходимо помнить, что шатуны правого ряда цилиндров
обращены номерами назад по ходу автомобиля, а левого ряда – вперед и
совпадают с надписью на поршне «Вперед».
Нижняя головка шатуна и крышка соединяются болтами и шпильками со
специальными стопорными шайбами. Гайки имеют резьбу, несколько отличную
от резьбы шпилек и болтов, что обеспечивает самостопорение резьбового

соединения.
Вкладыши

нижней

головки

шатуна

выполнены

из

стальной

или

сталеалюминиевой ленты, покрытой антифрикционным слоем. В качестве
покрытия

используют

свинцовые

сплавы,

свинцовистую

бронзу

или

алюминиевый сплав АМО-1-20.
От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются
выступами (усиками), которые фиксируются в канавках, выфрезированных в
шатуне и его крышке.
Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые шатунами от поршней, и
преобразует их в крутящий момент, который через маховик передается
агрегатами трансмиссии автомобиля.
Коленчатый вал сосотоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками
с противовесами, фланца для крепления маховика. На переднем кольце
коленчатого вала (носок) имеются шпоночные пазы для закрепления
распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также отверстие
для установки храповика пусковой рукоятки. Шатунная шейка со щеками
образует кривошип (или колено) вала. Расположение кривошипов обеспечивает
равномерное чередование рабочих ходов поршня в различных цилиндров.
Коленчатые валы штампуют из стали или отливают из высокопрочного
магниевого

чугуна.

Шейки

выполняются

полыми

для

уменьшения

центробежных сил и используются как грязеуловители для моторного масла.
Шейки коленчатого вала шлифуют и полируют, поверхность закаливается
токами высокой частоты. Щеки вала имеют сверление для подвода масла к
трущимся поверхностям коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
Коленчатые валы, у которых каждая шатунная шейка имеет с двух сторон
коренные шейки, называются полноопорными.
Продольные перемещения коленчатого вала при его тепловом расширении
ограничивается

упорными

сталебабвитовыми

шайбами,

которые

устанавливаются по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя
сталеалюминиевыми

полукольцами,

установленными

в

вытачки

задней

коренной опоры вала.
Для предотвращения утечки масла на концах коленчатого вала устанавливаются
маслоотражатели

и

сальники.

Предусматриваются

также

маслосгонные

спиральные канавки и маслоотражательный буртик.
Вкладыши шатунных подшипников имеют такую же конструкцию, как и
вкладыши шатунных подшипников. У двигателей с блоками, выполненными из
алюминиевых сплавов, крышки коренных подшипников выполняют из чугуна
для предотвращения заклинивания коленчатого вала при низких температурах.
Крышки коренных подшипников растачивают совместно с блоком цилиндров и
при сборке двигателя их устанавливают только на свои места, не меняя
положение.
Маховик служит для уменьшения не равномерностей работы двигателя, вывода
поршни из мертвых двигателей, облегчения пуска двигателя и способствует
плавному троганию автомобиля с места.
Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, на обод
которого напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения
коленчатого вала стартера при пуске двигателя. Для исключения нарушения
установочной балансировки маховик крепится болтами к фланцу коленчатого
валаа на несимметрично расположенных штифтах.
Поддон картера является резервуаром для моторного масла и предохраняет
картер двигателя от попадания пыли и грязи.
Поддон штампуют из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов.
Для

герметизации

плоскости

разъема

между

картером

и

поддоном

устанавливают пробковые или маслобензостойкие прокладки. Поддон крепится
болтами или шпильками. Крепление двигателя к раме или несущему кузову
должно быть надежно и амортизировать толчки, возникающие при работе

двигателя и движения автомобиля. В качестве опор применяют специальные
кронштейны (лапы), под которые устанавливают одну или две резиновые
подушки или пружины. Двигатели могут быть закреплены на раме в трех или
четырех точках. Часто для фиксации двигателя используются тяги или скобы.
IV. Закрепление нового материала (Вопросы, ответы)
1. Для чего предназначено К.Ш.М ?
(Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся
газов при такте сгорание-расширение и преобразовывает прямолинейное,
возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение
коленчатого вала).
2. Из чего состоит К.Ш.М ?
Кривошипно-шатунный механизм состоит из:
(Блока цилиндра с картером, головки цилиндров, поршней с кольцами,
поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала, маховика, поддона картера).
3.Для чего служит шатун?
(Шатун

служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и

передачи при рабочем ходе давления расширяющихся газов от поршня к
коленчатому валу).
V. Домашнее задание . Посмотреть по учебнику «устройство автомобилей»
тему «Кривошипно-шатунный механизм и его устройство».
Использованная литература:
1) Учебник « Автослесарь » Ю.Т. Чумаченко, А.И. Герасименко, стр 17-25
2) Учебник «Устройство автомобиля»
3)

Учебник

«Устройство

автомобилей»

К.А.Морозов , Москва 2005г , стр 19-27

Ю.И.Боровских,

Ю.В.Буралев,