Двигатель Вихрь

Картер — основная несущая часть двигателей моторов «Вихрь». Он состоит из трех деталей, отлитых из алюминиевого сплава (рис. 8): средней части (15), верхней (6) и нижней (17) крышек. При помощи болтов М6, изготовленных из стали ЗОХГСА, эти детали соединяются на фланцах с прокладками в один узел и образуют две кривошипные камеры. Каждая крышка зафиксирована относительно средней части двумя цилиндрическими штифтами, что позволяет разбирать и собирать картер, не нарушая соосности гнезд коренных подшипников. В верхнюю крышку картера запрессованы два коренных подшипника: верхний (1) №60205 и нижний (4) №205. Между ними в специальном кольце (3)  установлена уплотнительная резиновая манжета (2) с пружиной. Коренная опора коленвала средней части имеет специальный двухрядный роликовый подшипник, состоящий из втулки (11) (рис. 9), двух сепараторов с 24 роликами 2,5 X 12 в каждом. Сверху он закрыт бронзовым кольцом (9). Снизу роликоподшипник закрыт лабиринтным улотнительным кольцом (12), изготовленным из бронзы Бр.АЖ-9-4.

Разрез картера двигателя Вихрь
Рис. 8. Разрез картера двигателя в сборе с коленчатым валом
  1. Подшипник №60205
  2. Манжета 2.114-000
  3. Втулка 2.103-004
  4. Подшипник №205
  5. Шайба регулировочная 2.101-002
  6. Верхняя крышка картера
  7. Шайба пружинная 2.131-004
  8. Шайба золмотниковая верхняя 2.131-001
  9. Кольцо 2.102-002
  10. Сепаратор 2.142.000 с роликами
  11. Втулка 2.102-003
  12. Кольцо лабиринтное 2.102-001
  13. Шайба золотниковая нижняя 2.131-002
  14. Шайба пружинная 2.131-003
  15. Средняя часть картера
  16. Прокладка 2.101-001
  17. Нижняя крышка картера
  18. Шайба регулировочная 4.101-003
  19. Подшипник № 305
  20. Манжета 2.112-000

Втулка (11) (номер 2.102-003 по каталогу) выпускается двух размерных групп в зависимости то внутреннего диаметра. При сборке двигателя ролики подшипников также подбирают по группам в зависимости от их наружного диаметра с тем, чтобы обеспечить радиальный зазор 0,045—0,020 мм. Втулки группы I маркируют на торце одной риской, группы II — двумя рисками.

№ группы I II
Диаметр, мм
втулки 40.010-40,022 40,023-40,035
ролика 2,490-2,495 2,495-2,500

Присоединительные размеры коленчатых валов Вихрей всех моделей, диаметры цапф коренных подшипников и отверстий для поршневых пальцев, длина шатунов одинаковы. Поэтому на все модели устанавливается один коленчатый вал 4.105-000. Шатунный подшипник коленвала имеет сепаратор, изготовленный из алюминиевого сплава В95Т1 со специальным упрочняющим и износоустойчивым покрытием. В окна сепаратора вставляются 12 роликов диаметром 5,0 мм и длиной 10,0 мм. Для обеспечения их смазки при работе на боковых поверхностях го­ловки шатуна сделаны две продольные прорези.

Втулка шатуна Вихрь
Рис. 14. Втулка 2.117-002 головки шатуна.

Заметим, что на первой модели «Вихря» устанав­ливался коленчатый вал 2.105-000 и шатунный под­шипник со стальным сепаратором, включающим 20 роликов диаметром 3 и длиной 11,5 мм.

Конусное содинение маховик Вихрь
Рис. 15. Конусное содинение маховика (а) с коленчатым валом (б) и шпонка 4.100-017 (в).

Унифицированным для всех моделей Вихрей является и конусное соединение маховика с коленча­тым валом (рис. 15). При необходимости ремонта ко­нусных поверхностей деталей в этом узле следует иметь в виду, что это весьма ответственная операция, от точности выполнения которой зависит степень ви­брации двигателя и прочность хвостовика коленвала. Обработка этих поверхностей должна выполняться очень тщательно, с проверкой плотности прилегания на краску. Стенки шпоночной канавки на конусе коленчатого вала сопрягаются с ее дном по радиусам, поэтому радиусная часть шпонки 4.100-017 имеет фаску 1,5 X 45 Материал шпонки — сталь 45.

Золотниковые шайбы мотора Вихрь
Рис. 16. Золотниковые шайбы а) — верхняя 2.131-001 б) — нижняя 2.131-002.
Материал текстолит ПТ1 (ПТК, ПТ) ГОСТ 5-52. Плоскость поверхности не более 0,05 мм

Для передачи вращения золотниковым текстолитовым шайбам на нижней щеке верхнего кривошипа и верхней щеке нижнего установлено по два ведущих пальца разного диаметра (рис. 16). Шайбы прижи­маются к средней части картера двумя плоскими пружинами-шайбами, которые надеваются на пальцы (рис. 17). Этим достигается надежное уплотнение кривошипных камер при длительной эксплуатации мотора и износе трущихся поверхностей золотнико­вых шайб и средней части картера. Коленчатый вал, смонтированный в картере, дол­жен иметь небольшой осевой люфт, равный 0,05 — 0,3 мм. Благодаря ему компенсируется разница в тепловом расширении коленвала и картера и тем са­мым коренные опоры предохраняются от разрушения вследствие чрезмерных осевых усилий. Величина люфта ограничивается установкой на цапфы вала ре­гулировочных шайб между нижним и верхним под­шипниками и валом.

Блок цилиндров и блок головок. В выпускаемых в настоящее время моделях моторов «Вихрь» оба цилиндра объединены в один блок, который отливают из алюминиевого сплава.
Он включает в себя продувочные и выпускные каналы и водяную ру­башку системы охлажде­ния. В блок запрессованы гильзы цилиндров (рис. 18 и 19), которые вытачивают из отливок чугуна марки СЧ 21-40. В заготовках цилиндров фрезеруют про­дувочные и выпускные окна, затем гильзы за­прессовывают в расточен­ный блок и окончательно обрабатывают зеркало ци­линдров. В системе охла­ждения применен вариант «мокрых» гильз, при ко­тором охлаждающая вода омывает непосредственно стенки гильз.
Двигатели моторов «Вихрь-М» и «Вихрь-30» име­ют различный рабочий объем и диаметры цилиндров, поэтому их блоки не являются взаимозаменяемыми. В зависимости от диаметра зеркала в пределах до­пуска +0,03 мм цилиндры подразделяются на три размерные группы 0, I и II.

№ группы Вихрь-М Вихрь-ЗО
0 67,03 — 67,02 72,03-72,02
I 67,02 — 67,01 72,02-72,01
II 67,01 — 67,00 72,01-72,00

Номера групп цилиндров моторов Вихрь-25 и Вихрь-30 пробивают ударным клеймом на выпуск­ном фланце напротив каждого цилиндра или на при­ливах блока со стороны выпускных окон. В одном блоке могут быть запрессованы гильзы из различных групп цилиндров, но в пределах допуска +0,03 мм. При подборе поршней для такого блока, чтобы полу» чить оптимальный зазор между цилиндром и поршнем, необходимо выбирать поршни соответствующей размерной группы отдельно для каждого цилиндра.

 Гильзы цилиндров мотора Вихрь
Рис. 18. Гильзы цилиндров мотора Вихрь Вихрь-25 (а) Вихрь-30 (б)
Материал — чугун СЧ 21-40

Блок цилиндров двигателя Вихря-25 крепится шестью длинными шпильками М8, проходящими че­рез весь блок и стягивающими его с картером и го­ловкой блока. На Вихре-30 блок цилиндров кре­пится к картеру шестью гайками М8 на коротких шпильках. Сверху блок цилиндров закрыт блоком головок, образующим верхний свод камер сгорания. Эту де­таль отливают из алюминиевого сплава, в ней вы­полнены камеры сгорания обоих цилиндров с резьбовыми отверстиями для свечей зажигания и каналы для прохода охлаждающей воды (рис. 20). Блоки головок двигателей Вихря-25 и Вихря-30 имеют одинаковую конструкцию, но разные размеры из-за различных диаметров цилиндров. Блок головок на Вихре-25 крепят шестью длин­ными шпильками, завинченными в картер, и дополнительно шестью короткими шпильками М8, вверну­тыми в верхнюю часть блока цилиндров. Все крепеж­ные детали блока цилиндров выполнены из стали ЗОХГСА. На Вихре-30 блок головок закрепляют десятью гайками М8 на шпильках, ввернутых в верх­нюю часть блока цилиндров.

Блок цилиндров Вихря
Рис. 19 Блок цилиндров Вихря-30 с запрессоваиными гильзами.
Блок головок двигателя Вихря
Рис. 20. Блок головок двигателя Вихря-30.

Поршни, поршневые кольца и пальцы. Поршни двигателей «Вихрь» всех моделей отливают из спе­циального алюминиевого сплава. Верхняя часть пор­шня, воспринимающая давление продуктов сгорания топливной смеси, называется головкой; нижняя, направляющая движение поршня в цилиндре, — юб­кой. В юбке имеются окна для прохода продувочной смеси и отверстия для поршневого пальца, подкреп­ленные изнутри поршня утолщениями-бобышками. В верхней части юбки проточены две канавки для уплотняющих поршневых колец. В каждой канавке установлен стальной стопор, служащий для фикса­ции колец. Стопора располагаются таким образом, чтобы замки обоих колец оказались не на одной пря­мой, что уменьшает прорыв газов из камеры сгора­ния, и чтобы замки не совпадали с окнами гильзы во избежание западания концов колец в окна и их поломки.

Поршни двигателей 25 и 30-сильной модели «Вих­ря» одинаковы по конструкции, но имеют разные диаметры. Наружная цилиндрическая поверхность поршня имеет сложную форму, которая учитывает из­менение размеров поршня при действии высокой тем­пературы. Она обрабатывается по специальному ко­пиру с контролем диаметров, которые измеряются на различной высоте от низа юбки (рис. 21).

Поршень двигателей моторов Вихрь
Рис. 21 Поршень двигателей моторов «Вихрь-25» и «Вихрь-30» и схема измерения их цилиндрической части (см. табл. 2 и 3).

Поршни всех моделей подразделяются по наруж­ному диаметру на три группы: О, I и II (табл. 2 и 3)

Таблица 2. Разделение на группы поршней мотора Вихрь-М (Вихрь-25)

№ группы  D1 D2 D3
мм
0 66,71-66,685 66,79-66,78 66,885-66,86
I 66,70-66,675 66,78-66,77 66,875-66,85
II 66,77-66,76 66,77-66,76 66,865-66,84

Таблица 3. Разделение на группы поршней мотора Вихрь-30 ло диаметру

№ группы D1 D2 D3
мм
0 D2 факт-0,08 71,78-71,77 D2 факт+0,08
I 71,77-71,76
II 71,76-71,75

Номер группы наносят ударным клеймом на головку поршня. Поршни всех групп изготавливают в преде­лах допуска по диаметру +0,03 и комплектуют с со­ответствующими по номеру гильзами цилиндров. Группа поршня определяется по диаметру D2 наибо­лее важному и удобному для измерения.
Поршни двигателей Вихря-М и Вихря-30 от­личаются не только диаметром, но и шириной ка­навки иод поршневые кольца. На поршнях 25-сильной модели применяются кольца шириной 2,5 мм, торцевой зазор между кольцом и стенкой канавки состав­ляет 0,1 +0.05 +0.01мм (ширина канавкн 2,6+0.2 мм). Этот поршень имеет номер 4.144-000/1.

Па двигателе Вихря-30 применяются поршни 3.144-000 с канавкой под поршневое кольцо шириной 2,66-0,02 мм. Деление поршней на группы — см, табл. 3, причем диаметр D2измеряется как и у Вихря-25 на высоте 49 мм от низа юбки.Поршни также разделяются на три группы по диаметру D отверстия иод поршневой палец. Группы маркируют цветовой меткой, наносимой изнутри на бобышки поршня.
Разделение поршней на группы по диаметру от­верстия D под поршневой палец:

Цветовая метка Диаметр D, мм
Зеленая 16,012—16,005
Белая 16.005-16,000
Красная 16,000-15,995
Поршневой палец мотора Вихрь
Рис. 22. Поршневой палец.
Поверхность I цементировать на глубину 0,5-0,8 мм

Поршневой палец (рис. 22) предназначен для шарнирного соединения поршня с шатуном и пере­дачи усилия от поршня к коленчатому валу. Он пред­ставляет собой короткую стальную трубку, проходя­щую через верхнюю голов­ку шатуна и концами уста­новленную в бобышки порш­ня. При работе двигателя на палец действуют силы, стремящиеся его изогнуть; наружная поверхность паль­ца подвергается истира­нию о верхнюю головку шатуна и бобышки порш­ня.

Поэтому для получения необходимой прочно­сти и износоустойчивости палец изготавливают из мягкой стали с последующей поверхностной цемента­цией на глубину 0,5-0,8 мм и закалкой. После за­калки и шлифования твердость поверхности пальца составляет HRC=>55 при твердости сердцевины HRC 18-40. Палец, применяемый в моторах Вихрь — пла­вающего типа  — он вращается не только в верхней головке шатуна, но и в бобышках поршня. Поэтому отверстия для смазки пальца делаются не в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. Благодаря этому площадь рабочей поверхности пальца увеличивается почти в три раза, а износ и возможность за­едания пальца в посадочных отверстиях уменьшаются.

От перемещений в осевом направлении плаваю­щий палец зафиксирован двумя пружинными стопор­ными кольцами, устанавливаемыми по его концам в канавки бобышек поршня. Стопорные кольца дол­жны быть упругими, иначе палец может опуститься до зеркала цилиндра и прорезать на нем глубокие неустранимые борозды, достигающие иногда глубины 2-3 мм.
Поршневые пальцы двигателей моторов Вихрь подразделяют по наружному диаметру на три группы в пределах допуска. Цветовую метку наносят на то­рец пальца (см. рис. 22). При комплектации поршня и пальца выбирается палец с цветовым индексом, соответствующим маркировке на бобышке поршня.

Разделение на группы поршневых пальцев моторов Вихрь-М и Вихрь-30 по диаметру, мм (см. рис. 22)

Цветовая метка Диаметр D, мм
Зеленая 15,999-15,994
Белая 15,994-15,989
Красная 15,989-15,985

Подразделение пальцев для мотора Вихрь-30 на группы по диаметру соответствует разбивке для мото­ра Вихрь-25, однако длина пальца для 30-сильной модели больше и равна 63,5-0,5 мм.
Поршневые кольца служат для уплотнения пор­шня в цилиндре, предотвращая прорыв газов из ра­бочей камеры в картер, и направляют тепловой поток от головки поршня к стенкам цилиндра и далее к охлаждающей воде. Кольца способствуют также рав­номерному распределению масла, оседающего из по­ступившей в картер топливной смеси на зеркале цилиндра. На поршнях двигателей семейства «Вихрь» уста­навливают два кольца, изготовленных из отливок специального чугуна. Кольцо имеет разрез, называе­мый замком, его торцевые поверхности шлифованные. Одно из важнейших свойств кольца — его упругость, которую оно не должно терять при высоких темпе­ратурах, до которых нагревается поршень при работе.

В свободном состоянии кольца зазор в его замке ра­вен 5 — 7 мм. Вставленное в цилиндр кольцо сжато, за­зор в замке уменьшается до 0,2-0,5 мм. За счет упру­гости кольцо плотно прилегает к зеркалу цилиндра, обеспечивая уплотнение поршня. Остаточный (так на­зываемый тепловой) зазор в замке кольца совершенно необходим, так как в случае его отсутствия или очень малой величины при нагреве двигателя концы кольца могут сомкнуться и кольцо заклинит в цилиндре. В замке имеется выемка, в которую входит штифт, расположенный в канавке поршня (рис. 23).

Поршневое кольцо мотора Вихрь
Рис. 23. Поршневое кольцо.
Материал: чугун ГЧ 24 — 14. Твердость HRC 98 — 108.
Нагрузка Q при испытаниях на упругость до размера D равна:
кольцо 2.110-002 («Вихрь») — 1600 — 2200 г
кольцо 4.110 002 («Вихрь М») — 2000 — 2750 г
кольцо 3.110-002 («Вихрь-30») — 2300 -4200 г

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *