Как сделать коленчатый вал
Как делают коленчатые валы для двигателей.
Дубликаты не найдены
Для двигателей автомобилей и другой техники. Поршень в двигателе через шатун вращает этот коленчатый вал, потом вращение через сцепление и коробку передач передается на колеса автомобиля, это если просто объяснять.
тепловозы, корабли, мож карьерная техника какая-то
Но вот раньше по ТБ волосатых на станках обязывали надевать головной убор, чтобы гриву не намотало и скальп не сняло. Сейчас отменили? Или это злостный нарушенец?
Наверное второе. Я тоже заметил.
Быстрое производство
Столько разных способов запустить двигатель самолёта
Простой инициацией горения топлива (по крайней мере, у дизельных оппозитно-поршневых моторов, у которых инициация приходится на каждые 60 градусов).
Твердотопливным патроном («с дробаша», стартер Коффмана, стартер Бриза и другие системы)
И многие другие (там, сначала раскочегарить генератор, чтобы тот завёл пусковый двигатель, чтобы тот раскрутил основной, и прочая порнография).
Как делают изделия из поролона.
Как люди и роботы делают поддоны.
Как делают металлическую посуду на фабрике.
Как собирают мотоциклы на линиях BMW.
Как строят бассейны разных типов.
Как делают якоря для электродвигателей.
Как гравируют кольца из золота.
Сборка двигателя за 35 миллионов долларов.
Технопрон. Timelapse.
Восстановление двигателя Pontiac
Чуть-чуть истории: авиационный двигатель Ноум.
Ноумы ставили на многие самолёты, такие как истребтели Ньюпорт.
Работа двигателя на текиле, ликёре, пропане с прозрачной крышкой
Тайминги для тех кто торопится:
Работа двигателя на бензине, спирте, ацетилене с прозрачной крышкой
Большое спасибо за все оставленные к первой части комментарии, я постараюсь учесть максимум из них и улучшать качество своих постов 🙂 Их оказалось неожиданно много, и я рад что тема выбранная мной оказалась кому-то интересна.
Так же подумав над некоторыми комментариями, я решил всё-таки использовать сторонние изображения в своих постах, т.к. это сильно улучшит понимание того, о чем я рассказываю.
Да и покрасивше так будет, художник-то из меня так себе, а сейчас еще и под рукой только пейнт. 🙂
Сегодня будет рассказ о двигателе внутреннего сгорания, точнее рассказ будет о его частях.
ВАЖНО. Этот пост будет очень длинным. Я постарался выкинуть из него после написания все, что можно хоть как-то пропустить, и даже так его пришлось уже разделить на несколько, но я считаю, что для движения дальше важно определиться с используемой терминологией и дать общее понимание что же есть внутри двигателя. Возможно кто-то поспорит и скажет что важнее сначала рассмотреть принцип, но я считаю что начать стоит с этого.
Что ж, открыв капот современного автомобиля, мы часто видим примерно такую картину:
Все аккуратно и под крышечками (это конечно не у всех), но ничего не видно и не понятно. Достанем двигатель наружу и поснимаем крышечки.
Все равно ничего не понятно. Тогда разберем его! 🙂
Сразу же выделим те части, которые будут перечислены в этой записи, пока что без названий.
На изображениях выше показан V-образный 8ми цилиндровый двигатель S65B40, такой устанавливался на BMW M3.
Теперь, за несколько постов, образно говоря, попробуем собрать этот двигатель обратно (в нашей голове).
В плане принципа работы двигателя, пока что просто договоримся, что поршни совершают возвратно-поступательное движение (туда-сюда) при сжигании топлива в камере сгорания. О том как именно это происходит будет в максимально короткие сроки пост о принципе работы 4-х тактного ДВС. Ну или вы можете посмотреть основы этого сами, найдя информацию в интернете и не дожидаясь меня.
А в этой записи я бы хотел рассмотреть именно детали конструкции, дабы в будущем все понимали, что я имею ввиду используя различные термины типа «шатун» или другие, и не бегали в википедию или гугл каждый раз.
В некотором роде основу двигателя составляет Блок цилиндров (1), в нем происходит движение поршней по направляющим-цилиндрам. Уже к блоку крепятся остальные части.
Вид на блок цилиндров сверху (слева) и снизу (справа)
Блок, это цельная деталь, в основном, чугунная, или, все чаще в последнее время, алюминиевая с гильзами или специальным покрытием стенок цилиндров. Гильза это своего рода вставка внутрь блока из другого материала. Гильза или дополнительное покрытие необходимы из-за того, что если оставить стенки цилиндра из чистого алюминия они очень быстро износятся, при контакте с более твердой поршневой
Алюминиевый блок легче, его проще охлаждать (правда он дольше прогревается до рабочей температуры), но из-за усложнения конструкции он несколько менее ремонтопригодный в случае получения задиров (повреждений покрытия) в цилиндрах или износа их поверхностей.
В целом, алюминиевые блоки более технологичны и хорошо себя показывают в рамках потребительской эксплуатации, в теории они должны быть даже надежнее, но, как показала практика, двигатель «милионник» на их базе не строят, и это одна из причин, почему считается что старые автомобили надежнее. Стоит сказать что старые моторы на алюминиевом блоке были надежнее современных (есть модели таких двигателей отбегавших по 300-500 тысяч), так что это скорее общая тенденция рынка, снижение себестоимости производства и следовательно качества материалов, так что бояться конкретно алюминиевых блоков не стоит.
Он «открывается» при нагреве до определенной температуры (около рабочей температуры двигателя), открывая для охлаждающей жидкости путь в контур с радиатором охлаждения, где и происходит ее охлаждение. В настоящее время так же применяется термостат управляемый электроникой.
Масляный поддон (3) (Поддон картера) прикрывает эту конструкцию снизу, в него стекает находящееся в непрерывной циркуляции масло, откуда масляным насосом(4), оно подается опять в масляные каналы под давлением. В поддоне может быть установлен датчик давления масла (5).
Существуют так же системы с «сухим картером», но несмотря на их плюсы они дороже и применяются преимущественно в автоспорте. Суть такой системы заключена в том, что масло из поддона откачивается в специальный промежуточный бак, подача из которого не может прерваться при резких ускорениях в любых направлениях, что возможно в обычной системе, когда, например, под действием центробежной силы в повороте, масло смещается и не попадает в маслоприемник насоса(6) (через него насос забирает масло которое затем качает в систему, расположен он обычно в низкой точке поддона), а прекращение подачи масла приведет к очень быстрому масляному голоданию и перегреву трущихся поверхностей, и последующему их выходу из строя.
Кривошипно-шатунный механизм необходим для перевода линейного движения в движение по окружности.
Поршни (7) совершают возвратно-поступательные движения внутри цилиндров и, посредством Шатунов (8), к которым они подсоединены через пальцы (9), передают это движение на коленчатый вал (10).
Как оно все крутится вместе видно на этой гифке из википедии.
Поршни имеют большое количество параметров, в первую очередь относящихся к их геометрии, различающихся у различных производителей, а так же, в зависимости от метода производства и применяемых материалов поршни выдерживают разные нагрузки (по этой причине люди, занимающиеся увеличением мощности мотора, достигая определенного предела заменяют поршни и шатуны на усиленные, зачастую кованные, если ресурса «стоковых», то есть установленных с завода, становится недостаточно).
На данном этапе я только добавлю, что сами поршни не соприкасаются со стенками цилиндров напрямую, а изготавливаются с небольшим зазором (в том числе он включает запас под тепловое расширение). На поршне имеются маслосъемные(11) и компрессионные кольца(12).
Маслосъемные способствуют снятию излишков масла со стенок цилиндра при обратном движении поршня в сторону коленчатого вала, оставляя лишь необходимый микроскопический слой.
Компрессионные герметично прилегают к стенкам цилиндров, и поддерживают компрессию (давление в камере сгорания) и тем самым обеспечивая работу мотора.
Шатун(8) представляет собой элемент, соединяющий поршень(7) и коленчатый вал(10) и переводит линейные перемещения поршня во вращение коленчатого вала.
в) Силового стержня, соединяющего головки шатуна.
При разборке двигателя, с какой либо целью, стоит так же учитывать, что крышка нижней головки шатуна и сам шатун изготавливаются изначально вместе, как единое целое, и лишь затем разделяются. В итоге они идеально подходят друг, к другу, но нельзя устанавливать на шатун крышку от другого шатуна, даже если внешне все выглядит идентично. Так же важно не перепутать направление установки.
Удаленность шатунных шеек от оси вращения задает длину хода поршня, то есть вместе с диаметром поршня они задают рабочий объем двигателя.
Например коленвал любой из вариаций двигателя компании VAG 1.8t (сделаных на блоке 06A) задает ход поршня в 86.4 мм, а номинальный диаметр цилиндра в этом моторе 81 мм, цилиндров таких четыре, тогда мы можем посчитать рабочий объем мотора, и он будет равен
4*П*(40.5 мм^2)*86.4 мм, получаем 1.7799 литра.
А коленвал от более современного 2-х литрового двигателя той же фирмы задает ход поршня 92.8 мм, диаметр цилиндра в таком моторе 82.5 мм, цилиндров так же 4
4*П*(41.25^2)*92.8, получается 1.983 литра.
Таким образом, заметно что производители слегка лукавят заявляя объемы двигателей в комплектациях, ведь 2.0 это не 1.98, хоть в характеристиках пока еще пишут реальные значения. Чертов маркетинг.
Что ж, я думаю в рамках одного поста стоит остановиться на данном этапе, мы рассмотрели основные элементы составляющие «низ» мотора и делающие возможным само преобразование энергии сжигаемого топлива в механическую работу.
По плану в следующем выпуске: Головка блока цилиндров, ГРМ, система зажигания, впуск, выпуск, и возможно плавный переход к схеме работы двигателя. Но буду смотреть по получающемуся объему, например из этого поста я «выкинул» довольно большое количество информации, что бы его уменьшить насколько это возможно.
Как вы оцениваете размер поста? Лично мне, кажется что он очень уж длинный.
Стоит ли сделать его меньше? Возможно, стоит в будущем делать короткие посты о всего одном элементе? Тогда информации про элементы получится давать больше.
Так же, я вероятно останусь без интернета на ближайшее время и не успею доделать пост, поэтому возможно пост появится с задержкой и точный срок дать не могу.
Устройство Автомобиля. Часть 1. Обзор.
Общаясь со многими своими друзьями и просто знакомыми (основной возраст 20-30 лет) узнал, что приличная часть современного поколения весьма смутно представляет себе устройство автомобиля, работу его узлов и агрегатов, но когда я рассказываю им об этом, то многим довольно интересно. Возможно, кому-то это будет интересно и здесь, а я внесу свой вклад в наполнение сайта, развлекающего меня уже долгое время.
Этим постом я хотел бы начать рассказ по возможности простым языком об устройстве различных элементов наших железных коней, их принципов работы и назначении (преимущественно касаемо авто с поршневыми ДВС).
И хоть мне хотелось бы написать о двигателях, коробках, турбокомпрессорах, подвеске и крутых технологиях, но я считаю, что следует быть последовательным, что бы все могли быть «на одной волне». И начну я с обзора того, что же заставляет автомобиль ехать.
Сегодня мы рассмотрим в целом и ОЧЕНЬ обобщенно, что же у нас имеется в среднестатистическом автомобиле для приведения его в движение:
На схеме я в меру своих кривых рук попытался схематично (без соблюдения форм и масштабов) изобразить элементы, приводящие в движение легковой, заднеприводный автомобиль с продольным расположением мотора.
(можно кидать шапки, да)
Ну, а наиболее массово производимая на сегодняшний день конструкция автомобиля, это переднеприводный автомобиль с поперечным расположением мотора, схематично можно изобразить так:
Дальнейшие посты планирую снабжать большим числом графического материала (схемы, фотографии).
Хотелось бы в итоге дойти и до таких систем как рулевое управление (в т.ч. ГУР), различные схемы подвески, технологии изменяемого газораспределения, тормозная система и многие другие, в том числе рассмотреть «тюнинг» (или же просто более производительные/продвинутые версии) этих систем.
Так же уточню, что я не специалист, полноценного образования по этой тематике не имею и вся даваемая мной информация готова к критике и дополнениям, а я в свою очередь открыт к вопросам и предложениям в комментариях.
Как вариант можно делать обе версии если наберутся желающие и того и другого.
И не слишком ли «сухой» язык используется?
TemaSiberian › Блог › Коленчатый вал от А до Я
Здравствуйте уважаемые читатели моего блога!
Данная статья показалась мне интересной в плане общего развития.
• Коленчатый вал – один из наиболее ответственных и дорогостоящих конструктивных элементов двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршней в крутящий момент. Коленчатый вал воспринимает периодические переменные нагрузки от сил давления газов, а также сил инерции движущихся и вращающихся масс.
• Коленчатый вал двигателя, как правило, цельный конструктивный элемент, поэтому правильно его называть деталью. Вал изготавливается из стали с помощью ковки или чугуна путем литья. На дизельных и турбированных двигателях устанавливаются более прочные стальные коленчатые валы.
— Схема коленчатого вала:
1 носок коленчатого вала;
2 посадочное место звездочки (шестерни) привода распределительного вала;
3 отверстие подвода масла к 4 коренной шейке;
5 противовес;
6 щека;
7 шатунные шейки;
8 фланец маховика;
9 отверстие подвода масла к шатунной шейке;
10 противовесы;
11 коренные шейки;
коренная шейка упорного подшипника.
• Конструктивно коленчатый вал объединяет несколько коренных и шатунных шеек, соединенных между собой щеками. Коренных шеек, как правило, на одну больше, а вал с такой компоновкой называется полноопорным. Коренные шейки имеют больший диаметр, чем шатунные шейки. Продолжением щеки в противоположном от шатунной шейки направлении является противовес. Противовесы уравновешивают вес шатунов и поршней, тем самым обеспечивают плавную работу двигателя.
• Шатунная шейка, расположенная между двумя щеками, называется коленом. Колена располагаются в зависимости от числа, расположения и порядка работы цилиндров, тактности двигателя. Положение колен должно обеспечивать уравновешенность двигателя, равномерность воспламенения, минимальные крутильные колебания и изгибающие моменты.
• Шатунная шейка служит опорной поверхностью для конкретного шатуна. Коленчатый вал V-образного двигателя выполняется с удлинёнными шатунными шейками, на которых базируется два шатуна левого и правого рядов цилиндров. На некоторых валах V-образных двигателей спаренные шатунные шейки сдвинуты относительно друг друга на угол 18°, что обеспечивает равномерность воспламенения (технология носит название Split-pin).
• Наиболее нагруженным в конструкции коленчатого вала является место перехода от шейки (коренной, шатунной) к щеке. Для снижения концентрации напряжений переход от шейки к щеке выполняется с радиусом закругления (галтелью). Галтели в совокупности увеличивают длину коленчатого вала, для уменьшения длины их выполняют с углублением в щеку или шейку.
• Вращение коленчатого вала в опорах, а шатунов в шатунных шейках обеспечивается подшипниками скольжения. В качестве подшипников применяются разъемные тонкостенные вкладыши, которые изготавливаются из стальной ленты с нанесенным антифрикционным слоем. Проворачиванию вкладышей вокруг шейки препятствует выступ, которым они фиксируются в опоре. Для предотвращения осевых перемещений коленчатого вала используется упорный подшипник скольжения, который устанавливается на средней или крайней коренной шейке.
— Схема системы смазки:
1 масляный поддон
2 датчик уровня и температуры масла
3 масляный насос
4 редукционный клапан
5 масляный радиатор
6 масляный фильтр
7 перепускной клапан
8 обратный клапан
9 датчик давления масла
10 коленчатый вал
11 форсунки
12 распределительный вал выпускных клапанов
13 распределительный вал впускных клапанов
14 вакуумный насос
15 турбонагнетатель
16 стекание масла
17 сетчатый фильтр
18 дроссель.
• Коренные и шатунные шейки включены в систему смазки двигателя. Они смазываются под давлением. К каждой опоре коренной шейки обеспечивается индивидуальный подвод масла от общей магистрали. Далее масло по каналам в щеках подается к шатунным шейкам.
• Отбор мощности с коленчатого вала производится с заднего конца (хвостовика), к которому крепится маховик. На переднем конце (носке) коленчатого вала располагаются посадочные места, на которых крепятся шестерня (звездочка) привода распределительного вала, шкив привода вспомогательных агрегатов, а также в ряде конструкций – гаситель крутильных колебаний. По конструкции это два диска и соединяющий их упругий материал (резина, силиконовая жидкость, пружина), который поглощает вибрации вала за счет внутреннего трения.