Двигатель внутреннего сгорания мотоцикла иж юпитер 5 состоит из следующих систем и механизмов:
2. Газораспределительный механизм. Подает в необходимый момент времени рабочую смесь в камеру сгорания и удаляет из нее отработавшие газы. В двухтактных двигателях роль подобного приспособления несут цилиндр и поршень.
3. Система зажигания необходима для зажигания сжатой смеси в цилиндре мотора.
4. Система питания готовит рабочую смесь горючего с воздухом, требуемую для работы движка.
5. Смазка. В двухтактных двигателях ИЖ-П3, ИЖ-Ю3 отдельно взятой системы смазывания не существует. Масло подается в цилиндр одновременно с горючим.
Основной узел ДВС – КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ (рис. 10, 12, 13), состоящий из коленчатого вала 15, шатуна 4, поршня 2. Коленчатый вал в картере двигателя смонтирован на подшипниках. Нижняя головка шатуна опирается через роликовый шарикоподшипник 7 на кривошипный палец б коленчатого вала. Коленчатый вал выполняет вращательное движение. Верхняя головка шатуна шарнирно связана с поршнем через поршневой пальцец 11. Она совершает возвратно-поступательный ход одновременно с поршнем.
Давление газов сквозь поршневой палец поступательно передвигающегося поршня переходит к шатуну, начиная от него кривошипному пальцу коленчатого вала. Непосредственно под влиянием данного усилия коленчатый вал начинает вращаться. Таким образом осуществляется в ДВС перерабатывание тепловой энергии горючего в силу движения.
Мотоцикл оснащен двухтактным двигателем. Роль газораспределительного механизма (ГРМ) в нем ложится на поршень. В стакане цилиндра находятся специальные окна, соединенные с карбюратором, глушителем и картером. Газораспределение осуществляется при помощи движения поршня, который, двигаясь внутри цилиндра последовательно закрывает/открывает данные окна.
Верхняя мертвая точка (ВМТ), положение при котором поршень находится на максимальном удалении при вращении от коленчатого вала, соответственно, обратное положение нижней мертвой точкой (НМТ). Расстояние которое проходит поршень в цилиндре от ВМТ до НМТ носит определение ход поршня. За один ход поршня коленчатый вал поворачивается на 180 градусов. Технический процесс, совершаюшийся в моторе во время одного хода поршня носит название такт.
Процесс во время первого такта. Во время движения поршня от нижней мертвой точке к верхней в камере кривошипного механизма образуется вакуум, и после открытия впускного окна горючая смесь из карбюратора попадает в кривошипную камеру (рис. 11а). Кривошипная камера представляет собой пространство межу герметичным корпусом картера двигателя и цилиндром, вернее до внутренней поверхности поршня.
Когда поршень идет вверх, над поршнем происходит сжатие попавшей ранее горючей смеси, которая в момент подхода к ВМТ воспламеняется искрой от свечи зажигания. Одновременно происходит разрежение в кривошипном механизме с обратной стороны поршня.
Работа во втором такте. Рабочая смесь воспламеняется до температуры 2000 – 2500 градусов цельсия, что приводит к расширению газов и увеличению давления в цилиндре до 25 кг\см2. За счет увеличения объема газов поршень резко идет вниз к НМТ. В это момент осуществляется рабочий ход поршня. Поршень давит на шатун, заставляя вращаться коленчатый вал. В это момент времени, после закрытия впускного окна во время движения поршня, наблюдается сжатие рабочей смеси в кривошипной камере(рис. 11 б).
Последующий ход поршня открывает выпускные окна, и отработанные газы выходят наружу через глушитель. Одновременно отрываются перепускные окна, и новая порция горючей смеси из картера попадает в камеру сгорания, одновременно продувая цилиндр от отработавших газов(рис. 11в).
Механизм коробки передач; 37 – 38 вилки переключения скоростей; 39 – сектор переключения передач; 40 – ось механизма переключения передач; 41- болт; 42- правая половина картера двигателя; 43 – пружина; 44 – кулачок автомата сцепления; 45 – вал переключения передач; 46 – рычаг троса сцепления; 50- гайка крепления звездочки; 51 – рычаг автомата выжима сцепления; 52 – щиток выжима сцепления; 53 – первичный вал; 54 колпачок; 55 – вторичный вал; 56- роликоподшипник № 192906; 57 – сальник вторичного вала; 58 – звездочка вторичного вала; 59 центральный болт крепления генератора; 60 – кулачок прерывателя; 61 – крышка генератора; 62 – правая крышка картера двигателя; 63- правая полуось коленчатого вала; 64 – генератор; 65 – сальник правый; 66- прокладка цилиндра; 67 – правая крышка кривошипной камеры; 68 – маховик; 60 – цилиндр правый; 70 – правая головка цилиндра.
В состав ДВС входят следующие детали: подшипники верхней и нижней головки с шатуном, коленчатый вал с маховиками и подшипниками полуосей, картер с сальниками (рис. 12, 13).
32, 39, 40, 42 – шестеренки коробки передач; 33 – вилка переключения передач; 34 – упор переключения передач; 35 – вал переключения передач; 36 – крышка коробки передач; 37 – установочная втулка; 38 – правая крышка; 41 – промежуточный вал; 43 – шарикоподшипник № 203; 44 – роликоподшипник № 192906К1; 45 – вторичный вал; 46 – первичный вал; 47 – регулировочный винт сцепления; 48 – шарик червяка; 49 – червяк сцепления; 50 – колпачок гайки вторичного вала; 51 – сальник вторичного вала; 52 звездочка вторичного вала; 53 – генератор; 54 правый сальник; 55 роликоподшипник № 2505К; 5б – коленчатый вал; 57 – прокладка; 58 – перепускной канал; 59- выхлопное окно; 50 – декомпрессор.
ШАТУН необходим для передачи усилия от поршня к коленчатому валу. В двигателе ИХ-ЮЗ шатун выполнен из стали марки 12ХН2А, в двигателе ИЖ-ПЗ используется сталь марки 45. Наружная обойма роликового подшипника шатуна двигателя ИЖ-ПЗ – втулка из стали ШХ 15, имеющая твердость НRС 58 – 62, достигающуюся термической обработкой. В нижней головке шатуна выполнены специальные вырезы, необходимые для смазки подшипника. Палец кривошипного механизма служит внутренней обоймой подшипника.
В качестве материала сепаратора подшипника для двигателей ИЖ-ЮЗ, ИЖ-ПЗ применяется алюминиевый сплав Д 16 Т. В более ранних моделях эта деталь была выполнена из латунного сплава. Применение алюминия увеличило срок службы механизма.
В качестве подшипника для поршневого пальца используется бронзовая втулка, запрессованная в верхней головке шатуна.
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ.
В двигателях ИЖ-ПЗ и ИЖ-ЮЗ коленчатые валы конструктивно отличаются.
В состав коленвала ИЖ-ПЗ входит шатун 4 (рис.10), маховики из чугуна 5 и 9, пальцы кривошипного механизма 6, полуосей 8 и 10, подшипника шижней части шатуна 7. На левой полуоси установлена ведущая звездочка, на правую – якорь элетрогенератора. Палец кривошипа соединяет между собой половины маховика. Проность соединения достигается запрессовкой узлов механизма. Двигатель мотоцикла ИЖ-ЮЗ состоит из правого и левого коленчатых валов (рис. 88). Валы зафиксированы при помощи шпонок, и соеденины специальным выносным маховиком. Полуоси к маховику крепятся стяжным болтом, и после затяжки представляют из себя единую деталь. После сборки коленчатые валы подвергаются процедуре статической балансировки. Такая операция позволяет уменьшить воздействие вибрации и биения на опоры коленчатых валов. Сборка и разборка коленвала двигателей ИЖ-ПЗ, ИЖ-Ю3 допускается выполнять только в специально оборудованной мастерской или в заводских условиях.
ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА.
Все процессы напрямую связанные с работай двигателя внутреннего сгорания происходят в цилиндре двигателя. Внешне цилиндры мотоциклов ИЖ-ЮЗ, ИЖ-ПЗ и более ранних моделей состоят из алюминиевой рубашки внутрь которой вставлена специальная чугунная гильза. Визуально рубашка выполнена с оребрением, назначение которого – охлаждение двигателя.
В конструкции «рубашки» имеются специальные впускные и продувочные каналы, которые при помощи патрубков соединяются с карбюратором и глушителем. Нижняя часть цилиндра крепится к картеру двигателя при помощи четырех шпилек. Сама головка цилиндра крепится к непосредственно к цилиндру шестью шпильками.
Внутренняя поверхность гильзы шлифуется до зеркального состояния на станках с точностью до 0,01мм. Для герметизации соединения между картером и цилиндром устанавливается уплотняющая паронитовая прокладка. Камера сгорания имеет сферическую форму.
В головке цилиндра двигателя ИЖ-ПЗ предусмотрены два отверстия предназначенных для свечи и декомпрессора. Двигатель ИЖ-ЮЗ имеет одно отверстии для свечи. Герметичность между головкой и цилиндром достигается за счет тщательной обработки сопрягаемых плоскостей. Прокладка между ними не предусмотрена.
ПОРШЕНЬ (рис. 14)
Конструкция поршня предусматривает днище 1, проточки под поршневые кольца 2, юбку 3 и бобышки 5 поршневого пальца. Что бы исключить поворот поршневых колец во время работы ДВС в проточки под кольца установлены специальные штифты.
В конструкции поршня предусмотрен косой разрез, назначение которого придать юбке пружинящие свойства, и обеспечить необходимый зазор между поршнем и стенками чугунной гильзы. При уменьшении зазора поршень может заклинить, при увеличении появляются стуки. В качестве материала для изготовления поршня применяется алюминиевый сплав обладающий высоким коэффициентом теплопроводности и малым коэффициентом линейного расширения.
ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА.
Основная задача поршневых колец – уплотнение зазора между поршнем и стенками цилиндра, предотвращение прорыва сгоревших газов. Поршневые кольца выпускаются из специального серого чугуна и термически обрабатываются. Кольцо имеет разрез, именуемым замком. В конструкции замка предусмотрена проточка под штифт, который препятствует повороту кольца во время работы. При установке поршневого кольца в цилиндр, необходимо контролировать зазор в замке, что бы избежать замыкания кольца в условиях высоких температур при работе двигателя. Для бесперебойной работы мотора необходимо несколько колец. Поэтому в двигатель ИЖ-ПЗ установлено 3 кольца, а в двигателе мотоцикла ИЖ-ЮЗ два. Замки поршневых колец смещены относительно друг друга.
При износе поршневых колец происходит износ кольцевых канавок, увеличивается зазор между поршнем и стенками цилиндров. В результате растет расход топлива, уменьшается мощность двигателя. При использовании низкосортных масел поршневые кольца могут пригореть и закоксоваться. Кольцо перестает пружинить и выполнять свои функции. Наиболее часто пригорают верхние поршневые кольца, входящие в непосредственный контакт с камерой сгорания.
ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ.
Представляет из себя шарнир соединяющий поршень с шатуном. Материал для изготовления – сталь марки 15Х. После изготовления поршневой палей проходит процедуру цементации и закалки.
Для уменьшения износа трущихся поверхностей поршневого пальца зазоры должны быть такими, что бы палец мог поворачиваться в бобышках поршня и в шатуне при работающем двигателе.
Поршневой палец закрепляется в бобышках стопорными кольцами, вставленными в канаки в отверстиях бобышек.
КАРТЕР (рис 12, 13)
Обединяет в себе детали ДВС, сцепления и коробки передач. Картер двигателя мотоцикла должен быть герметичным, так как процессы, связанные с работой двигателя происходят не только в цилиндрах, но и в кривошипной камере.
Мотоциклетные картеры конструктивно выполнены из двух половин, включающих в себя дополнительно слева крышку сцепления, справа крышку генераторного отсека. Картер мотоцикла ИЖ-ПЗ дополнен еще крышкой коробки передач. Половины картера соединены между собой винтами при помощи втулок. Обработка отверстий для подшипников коленчатого вала, как и подшипников коробки передач, производится в собранном на контрольных втулках картере.
Герметичность половин картера достигается за счет обработкой поверхностей перед сборкой, с последующим нанесение на них бакелитового клея. Клей можно заменить на нитрокраску или нитролак. В правой крышке картера предусмотрен люк для доступр к генератору мотоцикла. В левой крышке двигателя ИЖ-ЮЗ находится люк механизма сцепления, предусматривающий заливку масла в картер двигателя.
В процессе эксплуатации необходимо вовремя удалять нагар с поверхностей головок цилиндра и поршня. Такая операция производится каждые 8-10 тысяч километров пробега. Несвоевременное проведение такого обслуживания приводит к появлению стуков в двигателе и перегреву.