Bilim.techО проекте

Ищет по всем темам: названиям, разбору формул и терминам.

Например:

    V-образный двигатель

    Как уместить шесть цилиндров в короткий блок? Разбери V-образный двигатель на блок, головки, коленвал, поршни и шатуны и посмотри, как два ряда цилиндров крутят один вал.

    01 Что это такое

    Два ряда по три цилиндра стоят под углом и крутят один коленвал: двигатель выходит вдвое короче рядного с тем же числом цилиндров.

    В V-образном двигателе цилиндры поставлены в два ряда, а шатуны соседних цилиндров разных рядов сидят на одной шатунной шейке. Здесь угол развала 90°: шесть цилиндров, три шейки через 120°. Распредвал стоит в блоке между рядами и один обслуживает оба: через толкатели, штанги и коромысла он открывает клапаны в обеих головках. Такая схема с нижним распредвалом осталась у многих дизелей грузовиков и техники.

    Короткий жесткий блок и короткий коленвал позволяют набрать много цилиндров: у карьерных самосвалов и тепловозов V-образные дизели с 12 и 16 цилиндрами. Каждый цилиндр работает по тому же четырехтактному циклу, что и в рядном двигателе, а вспышки разных рядов чередуются. Как поршень через шатун крутит вал, показано на модели кривошипно-шатунного механизма, а такты разобраны в теме «Четырехтактный цикл».

    Угол развала
    Угол между рядами цилиндров. У V6 бывает 60° и 90°, у V8 обычно 90°. При 90° и общих шейках вспышки V6 идут неравномерно, поэтому шейки часто разрезают и сдвигают на 30°.
    OHV
    Нижний распредвал. Вал в блоке, клапаны в головке открываются через толкатели, штанги и коромысла. Если распредвал стоит в головке, схему называют OHC.
    Рабочий объем
    Объем, который вытесняют все поршни за ход. Площадь поршня умножают на ход и на число цилиндров. Записывают в литрах: 3,8 л, 4,3 л.
    02 Модель
    Крути, разбирай, нажимай на детали. 3D-МОДЕЛЬ · 29 ДЕТАЛЕЙ
    ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

    Как устроен V-образный двигатель

    Рис. 3D.18
    Крути пальцем или мышью, приближай двумя пальцами или колесикомНажми на деталь
    ВИД

    Источник модели«V6 car engine with engine [MoreThem]», автор Blendoriano, Sketchfab. Лицензия CC BY 4.0. Взят только собранный двигатель, без разложенных рядом запчастей и коробки передач. Модель перекрашена, детали объединены и названы по-русски, сетка упрощена и сжата, добавлены разборка, работа и описание деталей.

    03 Детали по одной

    Что делает каждая деталь

    Нажми «Показать на модели»: деталь подсветится, а остальные станут полупрозрачными.

    1. 01

      Блок цилиндров

      Зачем. Основа двигателя: два ряда цилиндров под углом 90°, между ними распредвал, снизу постели коленвала. Внутри блока каналы для охлаждающей жидкости и масла.

      Из чего. Серый чугун, на легких двигателях алюминиевый сплав.

      Износ. Трещины от замерзшей воды в рубашке и от перегрева. Течь масла или жидкости по стыкам.

    2. 02

      Гильзы цилиндров

      Зачем. Трубы, в которых ходят поршни. Стенка гильзы отполирована хонингованием до сетки мелких рисок: в них держится масло.

      Из чего. Износостойкий чугун. Если гильзы вставные, изношенную меняют, а если цилиндры расточены прямо в блоке, их растачивают в ремонтный размер.

      Износ. Износ и задиры: поршень начинает гонять масло в камеру сгорания, падает компрессия.

    3. 03

      Коленчатый вал

      Зачем. Три шатунные шейки через 120°, на каждой по два шатуна: из левого и правого ряда. Противовесы гасят силы инерции, на носке шестерня привода распредвала.

      Из чего. Кованая сталь или высокопрочный чугун, шейки закалены и отшлифованы.

      Износ. Задиры на шейках, когда не хватает масла. Шейки шлифуют в ремонтный размер и ставят вкладыши потолще.

    4. 04

      Коренные вкладыши

      Зачем. Тонкие полукольца в постелях блока, на них крутится коленвал. Вал лежит на масляном клине и металла вкладыша не касается.

      Из чего. Стальная лента с тонким слоем антифрикционного сплава.

      Износ. Износ и выплавление слоя при падении давления масла: появляется глухой стук внизу двигателя.

    5. 05

      Поршни

      Зачем. Принимают давление газов и через пальцы передают его шатунам. В канавках поршня стоят кольца: верхние держат газы, нижнее снимает масло со стенки.

      Из чего. Алюминиевый сплав с кремнием, у дизелей бывают стальные.

      Износ. Прогар днища, залегание колец в нагаре, задиры юбки от перегрева.

    6. 06

      Поршневые пальцы

      Зачем. Соединяют поршень с верхней головкой шатуна: шатун качается на пальце.

      Из чего. Закаленная сталь, полый палец легче.

      Износ. Износ дает стук на прогретом двигателе.

    7. 07

      Шатуны

      Зачем. Связывают поршень с шатунной шейкой. Нижняя головка разъемная: крышку притягивают двумя болтами.

      Из чего. Кованая сталь двутаврового сечения.

      Износ. Ослабшие болты крышки и износ вкладыша ведут к обрыву шатуна и пробитому блоку.

    8. 08

      Шатунные вкладыши

      Зачем. Полукольца в нижней головке шатуна, через них шатун давит на шейку коленвала.

      Из чего. Как коренные: сталь с антифрикционным слоем.

      Износ. Проворот вкладыша при масляном голодании: стук, и двигатель останавливают сразу.

    9. 09

      Распределительный вал

      Зачем. Стоит в блоке между рядами и крутится вдвое медленнее коленвала. Его кулачки через толкатели, штанги и коромысла открывают клапаны обоих рядов. Толкателей и штанг в этой модели нет.

      Из чего. Легированная сталь или отбеленный чугун, кулачки закалены.

      Износ. Износ кулачков: клапан открывается меньше, двигатель слабеет и неровно работает.

    10. 10

      Клапаны

      Зачем. По два на цилиндр: впускной пускает смесь, выпускной выпускает газы. Тарелка клапана садится на седло в головке и закрывает канал.

      Из чего. Жаропрочная сталь, у выпускных тарелка из сплава, выдерживающего 800 °C.

      Износ. Прогар тарелки, если клапан не садится плотно: нет теплового зазора или на седле нагар.

    11. 11

      Пружины клапанов

      Зачем. Закрывают клапан и прижимают его к седлу, когда кулачок уходит.

      Из чего. Пружинная сталь.

      Износ. Усталость и поломка витков: клапан не успевает закрыться, на высоких оборотах встречается с поршнем.

    12. 12

      Коромысла

      Зачем. Качаются на оси над головкой: одним концом давят на клапан, другой конец толкает штанга. Между коромыслом и клапаном выставляют тепловой зазор.

      Из чего. Сталь или чугун, ось из закаленной стали.

      Износ. Износ носка и оси: зазор растет, клапаны стучат.

    13. 13

      Головки блока

      Зачем. По одной на ряд. Закрывают цилиндры сверху, в них камеры сгорания, каналы впуска и выпуска, седла и направляющие клапанов.

      Из чего. Чугун или алюминиевый сплав.

      Износ. Коробление от перегрева и трещины между седлами клапанов.

    14. 14

      Прокладки головок

      Зачем. Уплотняют стык головки с блоком: держат газы в цилиндрах и не дают маслу и жидкости смешиваться.

      Из чего. Многослойная сталь или металл с мягкими слоями.

      Износ. Пробой после перегрева: белый дым, эмульсия в масле, пузыри в расширительном бачке.

    15. 15

      Клапанные крышки

      Зачем. Закрывают коромысла и пружины сверху и держат масло, которое их смазывает.

      Из чего. Штампованная сталь или литой алюминий, под крышкой резиновая прокладка.

      Износ. Течь масла по затвердевшей прокладке.

    16. 16

      Впускной коллектор

      Зачем. Лежит в развале между головками и раздает смесь от карбюраторов по шести цилиндрам.

      Из чего. Литой алюминиевый сплав.

      Износ. Подсос воздуха через прокладку: двигатель неровно работает на холостом ходу.

    17. 17

      Карбюраторы

      Зачем. Смешивают бензин с воздухом. На современных двигателях вместо них форсунки, на дизелях топливо впрыскивается прямо в цилиндр.

      Из чего. Цинковый или алюминиевый сплав.

      Износ. Забитые жиклеры: двигатель глохнет и плохо разгоняется.

    18. 18

      Воздушный фильтр

      Зачем. Корпус с бумажным элементом над карбюраторами. Пыль, прошедшая мимо фильтра, работает как наждак по гильзам и кольцам.

      Из чего. Стальной корпус, элемент из гофрированной бумаги.

      Износ. Забитый элемент душит двигатель, порванный пропускает пыль.

    19. 19

      Выпускные коллекторы

      Зачем. Трубы снаружи каждого ряда: собирают газы из трех цилиндров в одну трубу.

      Из чего. Жаропрочный чугун или стальные трубы.

      Износ. Трещины и прогоревшие прокладки: слышно, как газы стреляют у головки.

    20. 20

      Свечи зажигания

      Зачем. Поджигают смесь искрой. У дизеля свечей зажигания нет: топливо вспыхивает само от сжатого горячего воздуха.

      Из чего. Керамический изолятор в стальном корпусе.

      Износ. Нагар и износ электродов: пропуски зажигания, двигатель троит.

    21. 21

      Провода зажигания

      Зачем. Подводят высокое напряжение к свечам.

      Из чего. Проводник в толстой силиконовой изоляции.

      Износ. Пробой изоляции на массу: искра уходит мимо свечи.

    22. 22

      Крышка привода распредвала

      Зачем. Закрывает спереди привод распредвала от коленвала.

      Из чего. Литой алюминиевый сплав или штампованная сталь.

      Износ. Течь масла через прокладку и сальник носка коленвала.

    23. 23

      Шкив коленвала

      Зачем. Сидит на носке коленвала и через ремень крутит водяной насос, генератор и насос гидроусилителя.

      Из чего. Чугун или сталь, часто вместе с гасителем крутильных колебаний.

      Износ. Расслоение резины гасителя: шкив бьет, ремень изнашивается.

    24. 24

      Водяной насос

      Зачем. Гонит охлаждающую жидкость через рубашку блока и головок к радиатору.

      Из чего. Чугунный или алюминиевый корпус, крыльчатка на валу с подшипником и сальником.

      Износ. Течь из контрольного отверстия: изношен сальник, скоро откажет подшипник.

    25. 25

      Вентилятор

      Зачем. Сидит на валу водяного насоса и протягивает воздух через радиатор.

      Из чего. Пластик или сталь, бывает с вязкостной муфтой, которая включает его только на горячем двигателе.

      Износ. Трещины лопастей. Сломанная лопасть на ходу разбивает радиатор.

    26. 26

      Генератор

      Зачем. Заряжает аккумулятор и питает электрику, пока двигатель работает. Шкив у него маленький, поэтому крутится он быстрее коленвала.

      Из чего. Алюминиевый корпус, внутри ротор с обмоткой возбуждения и статор.

      Износ. Износ щеток и подшипников, пробой диодов: гаснет зарядка, горит лампа аккумулятора.

    27. 27

      Насос гидроусилителя

      Зачем. Насос гидроусилителя руля, его тоже крутит ремень.

      Из чего. Литой корпус с лопастным насосом внутри.

      Износ. Гул и тяжелый руль, когда в бачке мало жидкости или изношен насос.

    28. 28

      Приводной ремень

      Зачем. Передает вращение от шкива коленвала навесным агрегатам.

      Из чего. Резина с кордом.

      Износ. Трещины и проскальзывание: свист на пуске. Порвался ремень, встал водяной насос, и двигатель быстро перегревается.

    29. 29

      Масляный поддон

      Зачем. Закрывает блок снизу и хранит запас масла, из которого насос берет масло для подшипников и стенок цилиндров.

      Из чего. Штампованная сталь, на дне сливная пробка.

      Износ. Вмятины от камней и течь по прокладке.

    04 Где стоит и как ломается

    Где стоит

    Как ломается и как это заметить

    Темы сайта про этот узел

    Источник модели«V6 car engine with engine [MoreThem]», автор Blendoriano, Sketchfab. Лицензия CC BY 4.0. Взят только собранный двигатель, без разложенных рядом запчастей и коробки передач. Модель перекрашена, детали объединены и названы по-русски, сетка упрощена и сжата, добавлены разборка, работа и описание деталей.

    Еще в направлении «3D-модели»

    Все темы направления «3D-модели» →