Układ rozrządu, układ chłodzenia oraz układ olejenia pojazdu samochodowego. (Zadania, budowa materiałi y sposób wykonania)

Kadłuby:
a)zadania: zamyka przestrzeń w której umieszczone są główne elementy silnika, chroni mechanizm korbowy i rozrządu przed uszkodzeniami, służy do zamocowania silnika w pojeździe, stanowi podstawę do mocowania osprzętu silnika.
b)obciążenia: siłami gazowymi pochodzącymi z procesu spalania mieszanki, siłami bezwładności ruchomych części(mechanizmu korbowo tłokowego),
c)materiały: żeliwo szare lub modyfikowane, stopy lekkie(siluminy), blachy stalowe,
d)rodzaje kadłubów:
-stanowiące jeden odlew z blokiem cylindrów – odznaczają się dużą sztywnością oraz zapewniają dobre chłodzenie tulei cylindrowych stykających się bezpośrednio z cieczą chłodzącą,
- z odlanymi oprawami cylindrów i wciskanymi tulejami – mają budowę podobną do kadłubów stanowiących jedną całość, a stosowane są w silnikach ZI i ZS, jako kadłuby z suchymi tulejami,
- z mokrymi tulejami cylindrowymi- łatwe do odlania, a ich obróbka skrawaniem jest stosunkowo prosta,
Kadłuby silników chłodzonych powietrzem:
a)konstrukcja: użebrowane cylindry w celu zwiększenia powierzchni odprowadzającej ciepło,
b)materiały: stopy aluminium, żeliwo stopowe, stale do azotowania,
Miska olejowa stanowi dolną pokrywę kadłuba silnika do której zcieka olej po przejściu przez układ olejenia w silniku, wykonana jest jako odlew(żeliwo) lub wytłoczona z blachy stalowej,
Głowice:
a)zadania: zamknięcie od góry przestrzeni roboczej cylindra ograniczonej z drugiej strony ruchem denka tłoka,
b)rodzaje:
-wspólna dla wszystkich cylindrów, przykrywająca dwa sąsiednie cylindry,
-dla silników chłodzonych cieczą, posiada płaszcz wodny,
-dla silników chłodzonych powietrzem, posiada użebrowanie,
c)wykonanie i materiały: odlewane z żeliwa stopowego z dodatkiem molibdenu, stopów lekkich (AK9, AK52, AlSi10Mg)
Zadania układu rozrządu: odsłanianie w odpowiednim momencie kanałów dolotowych i wylotowych sterując wlotem świeżego ładunku do cylindrów wylotem spalin.
Rodzaje rozrządu:
a)suwakowy: suwak przysłania i odsłania okna łączące przestrzeń roboczą cylindra ze źródłem świeżego ładunku lub otwiera okno łączące z atmosferą podczas ruchu posuwisto-zwrotnego (np. silnik dwusuwowy)
b)zaworowy:
-dolnozaworowy(SV) jest najprostszym rozwiązaniem składającym się z: zaworów, popychaczy ze śrubami do regulacji luzów, sprężyny, zamku zaworowego, wałka rozrządu,
-górnozaworowy jest stosowany w silnikach ZI jaki również w silnikach ZS( z wałkiem rozrządu w skrzyni korbowej [OHV] z wałkiem rozrządu w głowicy [OHC]
c)mieszany: polega na umieszczeniu zaworów dolotowych w głowicy, a zaworów wylotowych w bloku cylindrowym,
Zawory:
a)zadania: otwieranie w określonym czasie kanałów dolotowych i wylotowych, umożliwienie wymiany ładunku w cylindrze.
b)rodzaje zaworów i warunki pracy:
-zawory wylotowe obmywane są gorącymi spalinami co powoduje że ich temperatura dochodzi do 750 C.
-zawory dolotowe okresowo obmywanie są świeżym ładunkiem ładunkiem temperaturze 450-550.
c)konstrukcja zaworu - talerzyk zaworu, przylgnia zaworowa, grzybek zaworu, trzonek zaworu, szyjka zamka zaworu, stopka zaworu, czoło trzonka zaworu.
d)materiały i ich własności
-zawory wylotowe: stal chromowo-krzemowa,
-zawory dolotowe: stale chromowe lub chromowo niklowe,
-własności materiałów zaworowych: żaroodporne, duża przewodność cieplna, duża odporność na ścieranie i uderzenia w wysokich temperaturach, duża odporność na korozje.
Sprężyny zaworowe:
a)zadania: zapewniać zamkniętemu zaworowi dostateczny docisk do gniazda zaworowego, nie może dopuścić do oderwania się talerzyka popychacza lub rolki popychacza od krzywki wału rozrządu,
b)warunki pracy narażone na działanie zmiennych obciążeń oraz dość wysokie temperatury
c)materiały drut sprężynowy wykonany ze stali węglowej lub stali manganowej,
Wały rozrządu:
a)zadania sterują otwieraniem i zamykaniem zaworów przy pomocy krzywek oraz przenoszą napęd na pompę olejową, paliwową, rozdzielacz zapłonu lub pompę wtryskową(ZS)
b)materiały i sposób wykonania stal stopowa wyższej jakości do nawęglania, stal stopowa do nawęglania, stal stopowa i węglowa do ulepszania cieplnego (wały kute) żeliwo stopowe o dużej zawartości chromu(wały odlewane)
c)budowa: rdzeń, czopy główne, krzywki, koło zębate służące do napędu osprzętu silnika, przednie i tylne zakończenie wałka.
Gniazda zaworowe: mogą być wykonane bezpośrednio w głowicy lub kadłubie silnika albo wstawiane a wykonane z innego rodzaju materiału.
Popychacze:
a)popychacze płaskie ze względu na mały ciężar, cichą pracę i prostą budowę stosowane są szeroko w silnikach szybkoobrotowych,
b)popychacze rolkowe mają bardziej skomplikowaną budowę i większą masę niż popychacze płaskie( przez co mają większą trwałość, małe opory ruchu, oraz możliwość przenoszenia dużych sił)
c)popychacze dźwigienkowe stosowane są przeważnie w silnikach o dużej pojemności skokowej nie zależnie od tego czy wał rozrządu umieszczony jest na głowicy czy w kadłubie.
Laska popychaczy: stosowane są w górnozaworowych układach rozrządu a ich zadaniem jest przeniesienie ruchu popychacza na dźwigienkę zaworową.
Dźwignie zaworowe: wykonane są jako odkówki ze stali węglowej albo ze stali niskostopowej. W silnikach wolnoobrotowych mogą być odlewane ze staliwa lub żeliwa oraz wycinane z blachy i spawane z kilku części.
Układ chłodzenia:
a)zadania: odprowadzenie na zewnątrz ciepła wyprodukowanego wewnątrz cylindra, utrzymanie temperatury zapewniającej normalną prace silnika.
Układa chłodzenia pośredniego:
a)ciecze chłodzące:
-mieszaniny wodno- glikolowe,
-mieszaniny wodno- spirytusowe,
-mieszaniny wodno- glikolowo- spirytusowe,
b) właściwości cieczy chłodzących: muszą być obojętne chemicznie, odznaczać się wysoką temperaturą wrzenia, niską temperaturą krzepnięcia oraz dużym ciepłem właściwym,
c)rodzaje układów chłodzenia pośredniego:
-samoczynne chłodzenie obiegowe(termosyfonowe),
-wymuszone chłodzenie obiegowe,
Elementy układu chłodzenia obiegowego:
a)chłodnica: zbiornik górny z korkiem wlewowym, zbiornik dolny z korkiem spustowym, część środkowa(rdzeń chłodnicy)
b)pompa wodna: wymusza obieg cieczy w układzie(pompy: odśrodkowe, tłokowe, zębate)
c) wentylator wywołuje intensywny przepływ powietrza przez rdzeń chłodnicy,
d)termostat: zadaniem jego jest utrzymanie temperatury silnika w granicach 75-85C(zbudowana z mieszka)
Chłodzenie bezpośrednie: jest stosowane przeważnie w pojazdach motocyklowych oraz niektórych samochodach osobowych jak również terenowych, polega na bezpośredniej wymianie ciepła między gorącymi ściankami silnika a otaczającym go powietrzem, temperatura chłodzenia wynosi od 200-250C a w silnikach z zaworami do 280.
a)rodzaje:
-samoczynne,
-wymuszone,
b)dmuchawy stosowane przy chłodzeniu bezpośrednim:
-promieniowe,
-osiowe,
Zadania oleju:
-wypełnienie wszelkich nierówności powierzchni współpracujących ze sobą olejem,
-zmniejszenie tarcia, jak również uszczelnienie przestrzeni między pierścieniami a gładzią cylindra,
-odprowadzenie części ciepła na zewnątrz,
-obmywanie współpracujących części,
Własności oleju:
-lepkość dynamiczna,
-smarność,
-utlenianie oleju,
-własności przeciwkorozyjne,
-własności zmywające,
Systemy olejenia:
a)rozbryzgowe,
b)ciśnieniowe:
-obiegowe(np. z suchą lub mokrą miską olejową)
-mieszane(np. rozbryzgowo-ciśnieniowe)
c)mieszankowe,
Elementy układu smarowania ciśnieniowego:
a)pompy olejowe:
-zębatkowe,
-tłoczkowe,
-skrzydełkowe,
b)filtry:
-zgrubnego oczyszczania:
*siateczkowe,
*szczelinowe,
-dokładnego oczyszczania:
*z wymiennymi wkładkami papierowymi,
*z tkaniny,
*odśrodkowe,
-pomocnicze
*magnetyczne,
c)zawory przelotowe:
-kulowe,
-tłoczkowe,
Olejenie rozbryzgowe: łby korbowodów silnika olejonego wyposażone są w specjalne czerpaki w kształcie łyżek. Podczas pracy silnika czerpaki te zanurzają się w oleju i rozbryzgują go na elementy ruchome oraz gładź cylindra. Rozbryzgiwany olej spływa po ściankach komory korbowej oraz cylindrów do małych zbiorniczków umieszczonych nad łożyskami głównymi i przez odpowiednie kanały dostaje się do łożysk. Po przejściu przez te łożyska jest odrzucany siłą odśrodkową na inne elementy silnika wymagające olejenia.
a)zalety: prosta budowa,
b)wady: niedostateczne olejenie przy małych luzach montażowych a także przy pochyleniu silnika w czasie pracy,
c)zastosowanie: małe silniki przemysłowe oraz silniki rozruchowe,
Olejenie obiegowo-ciśnieniowe: w tym przypadku do wszystkich miejsc olejenia olej doprowadzony jest pod ciśnieniem.
a)z mokrą miską,
b)z sucha miską olejową