Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен

Все о коленчатых валах: назначение, оборудование и принцип работы

Кривошипно-шатунный механизм (ККМ) можно назвать важнейшим элементом поршневого двигателя. Autonews.ru исследовал особенности конструкции важнейших элементов автомобиля

Фото: Fusionstudio/Shutterstock/FOTODOM

Что такое КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (ККМ) – это группа связанных между собой подвижных элементов, преобразующих химическую энергию сгорания топлива в механическую энергию. В узком смысле коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Назначение КШМ

Проще говоря, кривошипно-шатунный механизм – это то, что приводит в движение автомобиль. Все детали работают вместе, создавая крутящий момент, который затем передается на трансмиссию, а затем на колеса. Взаимодействие элементов CVM более подробно обсуждается ниже.

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунные механизмы можно разделить на две категории: подвижные части и неподвижные части.

Подвижная группа

Детали, непосредственно совершающие периодическое движение при работе двигателя внутреннего сгорания. К ним относятся:

• Поршень с поршневым кольцом, пальцем и стопорным кольцом.
• Шатун, включая подшипники, втулки и болты.
• Коленчатый вал и элементы над ним (противовесы, шестерни, шкивы и т.п.
• Включая сопутствующие детали, такие как маховик, зубчатый венец, демпфер и т д

На следующей схеме подробно показано строение и конфигурация коленчатого вала.

Неподвижная группа

Хотя структура КШМ разделена на две категории и широко распространена в Интернете, так называемые «фиксированные группы» не имеют прямого отношения к КШМ. Даже само определение «кривошипно-шатунного механизма» предполагает ряд движущихся частей, совершающих периодическое движение по заданной траектории. Что же касается различных гильз, прокладок и даже панорамированного блока цилиндров, который принято отнести к стационарной группе, то с формально-академической точки зрения эти детали не имеют никакого отношения к коленвалу.

Как работает кривошипно-шатунный механизм

Принцип работы коленчатого вала во многом соответствует описанию работы двигателя внутреннего сгорания. Кратко рассмотрим основные этапы и алгоритм взаимодействия элементов.

• Во время рабочего такта газ, расширенный при зажигании, давит на поршень внутри цилиндра.
• Поршень соединен с верхней частью шатуна, и шатун соответственно также перемещается вниз.
• Шатун, в свою очередь, своей нижней частью соединен с кривошипом коленчатого вала, тем самым передавая движение поршня коленчатому валу. В этот момент возвратно-поступательное движение (вверх и вниз) поршня меняется на вращательное движение (круговое движение) коленчатого вала).
• К концу коленчатого вала прикреплен маховик. Далее крутящий момент передается на коробку передач через сцепление (механическое или роботизированное) или гидротрансформатор (традиционная АКПП).

Чтобы лучше понять процесс, взгляните еще раз на приведенную выше схему машины с коленчатым валом или найдите в Интернете анимацию ее работы.

Фото: Ricky8kurniawan/Shutterstock/FOTODOM

Неисправности кривошипно-шатунного механизма

Коленчатый вал – сложный и точный механизм, большая часть которого расположена внутри двигателя, поэтому при выходе из строя какого-либо его элемента мотор сразу же придет в неработоспособность. Однако можно описать множество основных симптомов, свидетельствующих об износе элементов кривошипно-шатунного механизма, а не о явных неисправностях. В этом случае эксплуатация возможна (часто месяцами и даже годами), но с ухудшенными ТТХ. И, конечно, отклонения будут развиваться постепенно и рано или поздно приведут к полному провалу.

• При запуске двигателя возникает стук. В просторечии это называется «постукивание пальцами ног». В своем первоначальном понимании, на заре появления серийных двигателей внутреннего сгорания, это означало сильный износ поршня и соединений поршневого пальца и шатуна, сопровождавшийся характерным стуком. Но уже в послевоенное время некоторые счастливчики автовладельцы в СССР называли ритмичные удары двигателя «постукиванием пальцев». К возможным причинам можно отнести износ самого поршневого пальца, вкладышей, гидрокомпенсаторов, неотрегулированных клапанов и даже последствия взрыва из-за неправильного смесеобразования. Зачастую первопричиной детонации двигателя является низкое давление масла. Поэтому поймите, что только износ пальцев и подшипников напрямую связан с выходом из строя привода коленчатого вала.
• Увеличение отходов масла. Наиболее вероятная причина – заклинившее поршневое кольцо. На втором месте – затвердевший маслосъемный колпачок и неисправная система вентиляции картера (CVG). И я забронирую снова. К самому кривошипно-шатунному механизму принадлежит только кольцо.
• Ухудшение производительности. Сюда входят типичные симптомы, такие как повышенный расход топлива, снижение динамических характеристик и трудности с запуском.

Фото: Палицын Евгений / Shutterstock / FOTODOM

Часто задаваемые вопросы по КШМ

Возможен ли ремонт кривошипно-шатунного механизма своими руками?

С точки зрения среднестатистического автовладельца, нет, это невозможно. Даже диагностика элементов привода коленвала требует частичной или полной разборки двигателя, что находится за пределами возможностей среднестатистического автолюбителя. Кроме того, даже при наличии прямого доступа к детали для точного определения износа требуются специальные инструменты и методы контроля. Наконец, некоторые диагностические процедуры (например, проверка биения коленчатого вала) требуют снятия деталей с двигателя и помещения их на испытательный стенд. Так что на практике диагностика и ремонт кривошипно-шатунного механизма зачастую означает капитальный ремонт двигателя.

Имеет ли экономический смысл ремонтировать КШМ в случае поломки?

Как и при любой поломке, все зависит от того, что и как пошло не так. Если ваш вопрос касается только замены заклинившего поршневого кольца или изношенной гильзы, это можно сделать отдельной процедурой без снятия и полной разборки двигателя. Другое дело, если коленвал деформирован (что случается редко), стенка цилиндра сильно задирается или шатун прогибается от гидроудара. В таких случаях решение о восстановлении двигателя можно принять только после полной разборки силового агрегата и детальной диагностики.

Как продлить жизнь кривошипно-шатунного механизма?

Ответ на этот вопрос прост. Речь идет о правильной работе двигателя. Своевременно меняйте масло (рекомендуется сократить указанный межсервисный интервал в 1,5 раза), избегайте высоких нагрузок и оборотов на холодном двигателе, поддерживайте указанное масло во время обкатки нового двигателя. Соблюдайте специальный режим

Также читайте:

• Об авторе
• Хотите связаться со мной?

Главный редактор , wekauto.ru

Читайте также:  Что такое дроссельная заслонка, за что она отвечает и как работает

Василий Штормин

[email protected]

Знаю что такое авто от А до Я. Люблю интересоваться гонками, конструкцией автомобилей, ремонтом. Знакомые советовали поделиться своими знаниями в интернете. Давайте вместе окунемся в мир авто и всего, что с ним связано.

Ваше сообщение отправлено