Работамногоцилиндровогодвигателя

Для уменьшения массы и габаритов, снижения неравномерности частоты вращения коленчатого вала и уменьшения необходимой массы маховика на тракторах и автомобилях применяют многоцилиндровые двигатели.

Большинство тракторных двигателей – четырехцилиндровые. Они имеют удовлетворительную уравновешенность инерционных сил, а рабочие такты отдельных цилиндров происходят в них равномерно через 180 °.

Рабочие процессы в цилиндрах в зависимости от расположения кулачков на распределительном(кулачковом)валумогутпроисходитьспорядком1–3–4–2или1–2– 4–3. На тракторных дизелях, как правило, применяют первый из указанных порядков работы.

Шести- и восьмицилиндровые двигатели выполняют с пространственной схемой коленчатого вала, при которой его колена развернуты на 90°.

При этом порядок работы восьмицилиндрового двигателя типа ЗИЛ-130 будет 1–5– 4–2–6–3–7–8. Цилиндры нумеруются от вентилятора к маховику, и в правом ряду имеют меньшие номера (1, 2, 3 и 4).

У двенадцатицилиндрового двигателя ЯМЗ-240Б развал цилиндров равен 75°, а порядок работы цилиндров выражается следующим рядом цифр: 1–12–5–8–3–10–6–7– 2–11–4–9.

Двигатели различной мощности и с разным числом цилиндров можно сравнивать, используя следующие показатели: удельную мощность, т. е. мощность, приходящуюся на 1 кг массы двигателя, литровую мощность, снимаемую с 1 л рабочего объема, удельный расход топлива на единицу мощности.

Кривошипно-шатунный механизм – основной рабочий механизм поршневого двигателя. Он участвует в совершении рабочего цикла двигателя и преобразует возвратно-поступательное движение поршня, воспринимающего силу давления расширяющихся газов, во вращательное движение коленчатого вала. Элементы кривошипно-шатунного механизма условно можно разделить на две группы: неподвижные и подвижные.

К неподвижным элементам механизма относятся цилиндры, головки цилиндров, картерсподшипниками коленчатоговалаи связующиедетали.Всеэтообразуеткорпус двигателя. Подвижные элементы механизма: поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны с подшипниками, коленчатый вал с маховиком и гасителем крутильных колебаний.

Гаситель крутильных колебаний (демпфер) применяют в высокооборотных многоцилиндровых двигателях для гашения крутильных колебаний и частичного поглощения энергии, вносимой возбуждающим моментом в систему коленчатого вала при резонансе. Его обычно устанавливают на переднем конце коленчатого вала.

Креплениедвигателянараметрактораиавтомобиля. Несмотрянасравнительно хорошуюуравновешенностьсовременныхтракторныхи автомобильныхдвигателей, во

время их работы все же возникают вибрации, которые не должны передаваться на раму или полураму, а через них – на корпус мобильной машины. Поэтому крепление (подвеска) двигателя должно быть таким, чтобы уменьшить передачу вибрациймашины и предотвратить появление напряжений в блок-картере в случаевозникновения перекосов в раме или полураме при движении мобильной машины по неровной дороге. Двигатели крепят к рамам или полурамам в трех, четырех или пяти точках. Наибольшее распространение получила трехточечная подвеска, так как она снижает монтажные напряжения и возникающие напряжения при деформации лонжеронов рамы.

Упругие элементы подвески обычно выполняют в виде резиновых амортизаторов, привулканизированных к каркасу. Для максимального поглощения энергии колебаний силового агрегата их изготавливают из специальной резины с большими потерями на гистерезис. Резиновые амортизаторы, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении машины и уменьшают вибрацию, воспринимаемую от двигателей рамой или полурамой. Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении машины.

На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 двигатель крепят следующим образом: заднюю часть блок-картер а через лист жестко связывают с корпусными деталями трактора; переднюю подвеску выполняют в виде упругого резинометаллического амортизатора, установленного между крышкой распределительных шестерен и передней шарнирной опорой, закрепленной на переднем брусе полурамы.

Назначение и общее устройство механизма газораспределения. Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя свежего заряда и для выпуска отработавших газов. В зависимости от типа органов, с помощью которых цилиндр двигателя сообщается с окружающей средой, механизмы газораспределения делятся на золотниковые, комбинированные и клапанные.

Золотниковыемеханизмыгазораспределения,несмотря нанекоторыепреимущества (возможность обеспечения больших проходных сечений впускных и выпускных отверстий, лучшие условия охлаждения, меньшая шумность работы), в поршневых двигателях широкого распространения не получили. Практически золотниковый принцип газораспределения используется лишь в двухтактных двигателях с контурными и прямоточно-щелевыми схемами продувки, где полость цилиндра сообщается сокружающей средой через окнавего стенке,открываемыеи закрываемые поршнем.

Комбинированные механизмы газораспределения применяются с прямоточной клапанно-щелевой продувкой. Свежий заряд поступает в цилиндр через окна в его стенке, а отработавшие газы удаляются при помощи клапанов (ЯМЗ-204 и ЯМЗ-206).

Клапанные механизмы – основной тип механизмов газораспределения, применяемых в современных тракторных и автомобильных двигателях. Как правило, они характеризуются простотой конструкции, малой стоимостью изготовления и ремонта, совершенством уплотнения рабочей полости цилиндра и надежностьюработы.Если клапанырасположенывблок-картереи открываютсяпри движении вверх (внаправленииотколенчатоговала),тоихназываютнижними(боковыми)клапанамив отличие от верхних (подвесных) клапанов, которые установлены на головке цилиндров и открываются при движении вниз (в направлении к коленчатому валу).

Сравнение этих двух механизмов показывает, что механизм с нижним (боковым) расположениемклапановсостоитизменьшегочисладеталей,нообразуетвытянутую

щелевидную форму камеры сгорания, а механизм с верхним расположением клапанов усложнен по устройству, но обеспечивает хорошую компактность камеры сгорания.

 

Вопросыдлясамоконтроля

1. Пояснитерабочийциклдвухтактногокарбюраторногодвигателя.

2. Опишитеработумногоцилиндровогодвигателя.

3. Основныедеталикривошипно-шатунногомеханизма.

 

 

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Родичев, В. А. Тракторы: учебник для нач. проф. Образования [Текст] / В.А. Родичев. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 288 с. – ISBN 978-5-7695-9786-2

2. Поливаев,О.И. Тракторыиавтомобили.Конструкция:учебноепособие[Текст]

/ О.И. Поливаев, В.П. Гребнев, А.В. Ворохобин, А.В. Божко; под. общ. ред. О.И. Поливаева. – М.: КРОКУС, 2013. – 252 с. – ISBN 978-5-406-02844-5

3. Болотов, А. К. Конструкция тракторов и автомобилей: учебное пособие [Текст] / А. К. Болотов, А. А. Лопарев, В. И. Судницын; Международная ассоциация "Агрообразование". – М.: КолосС, 2008. – 351 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для бакалавров высш. учеб. заведений). – ISBN 978-5-9532-0674-7

4. Кутьков, Г. М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства: Учеб: учебник[Текст]/Г.М.Кутьков. –М.:КолосС,2004.–503с.– ISBN5-9532-0099-4

Лекция №8 СИСТЕМАОХЛАЖДЕНИЯ

Классификация. Схема работы системы. Система охлаждения служит для отвода теплоты от нагретых деталей и поддержания нормального температурного режима работы двигателя, что достигается искусственным охлаждением с помощью жидкости (жидкостное охлаждение) или окружающего воздуха (воздушное охлаждение).

Двигатели с жидкостным охлаждением. В систему жидкостного охлаждения входят водяная рубашка 6 (рис. 8.1, а) охлаждения блока и головки цилиндров,радиатор 2, водяной насос 9 и вентилятор 3, а также вспомогательные устройства: водораспределительныйканал 8,термостат4,соединительныешланги,краникисливаи термометр 5.

Рисунок8.1.Схемысистем охлаждения:

а – жидкостного; б – воздушного; 1 – шторка радиатора; 2 – радиатор; 3 – вентилятор; 4 – термостат; 5 – термометр; 6 и 7 – водяные рубашки основного и пускового двигателей; 8 – водораспределительный канал; 9 – водяной насос; 10 – сливной краник; 11 – направляющий аппарат вентилятора; 12 – ротор вентилятора; 13 – воздухораспределительный кожух; 14 – масляный радиатор; 15 – охлаждающее ребро; 16 – щиток дефлектора; 17 – цилиндр; 18 – головка цилиндра

 

При работе пускового двигателя до начала проворачивания коленчатого вала основного двигателя происходит термосифонная циркуляция воды, т.е. под воздействием разности температур вода циркулирует из водяной рубашки 7 цилиндра пускового двигателя в его головку, а затем направляется в водяную рубашку 6 головки

блока основного двигателя. Отдав последней теплоту, вода по соединительному патрубку поступает опять в рубашку цилиндров пускового двигателя.

Во время работы основного двигателя действует принудительная циркуляция водыв системе охлаждения. Она создается центробежным водяным насосом 9, который забирает воду из нижнего бака радиатора и нагнетает под давлением в водяную рубашку головки цилиндров. По каналам потоки воды движутся к перемычкам клапанных гнезд, подверженным наибольшему нагреву. В холодном двигателе вода направляется термостатом 4 из водяной рубашки к водяномунасосу (по маломукругу), минуя радиатор, а в прогретом – в верхний бак радиатора (по большому кругу). Проходя из верхнего бака радиатора в нижний, по многочисленным трубкам, вода охлаждается потоком воздуха. Он создается вентилятором 3 и поступает между трубками. Из нижнего бака радиатора вода вновь нагнетается насосом в водяную рубашку двигателя.

Благодаря высокой скорости движения создается небольшая (4...7°С) разность температур воды, выходящей из рубашки охлаждения и входящей в нее, что создает благоприятные условия для равномерного охлаждения двигателя.

На двигателях применяют закрытую систему охлаждения. Она характеризуется тем, что радиатор герметически закрыт и только при повышенном или пониженном давлении он сообщается с атмосферой через паровоздушный клапан. В такой системе можно достичь более высокой температуры кипения воды, что благоприятно влияет на условия работы двигателя. В закрытой системе охлаждения уменьшается потеря жидкости в результате испарения.

Двигатели с воздушным охлаждением. Теплота отводится от деталей в результате принудительного обдува воздухом цилиндров и их головок, для чего служит осевой вентилятор, состоящий из ротора 12 (рис. 8.1, б) с большим числом лопастей и неподвижного направляющего аппарата 11. Вращаясь с большой частотой, ротор нагнетает воздух под воздухораспределительный кожух 13. Оттуда он поступает направленно к охлаждающим ребрам 75 цилиндров и их головкам 18, забирает у них теплоту и выходит в атмосферу на противоположную сторону. По сравнению с системой жидкостного охлаждения система воздушного охлаждения имеет следующие преимущества: простота и удобство в эксплуатации; меньшая масса двигателя;быстрый прогрев в холодное время года. К недостаткам относятся: большая теплонапряженность отдельных деталей двигателя вследствие их неравномерного охлаждения; большой расход мощности двигателя на привод вентилятора. Вот почему двигатели с системой воздушного охлаждения устанавливают на машины с малой мощностью.

 

Вопросыдлясамоконтроля

1. Назначениеисхемаработысистемы охлаждения.

2. Работадвигателя сжидкостным охлаждением.

3. Работадвигателясвоздушнымохлаждением.

 

 

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Родичев, В. А. Тракторы: учебник для нач. проф. Образования [Текст] / В.А. Родичев. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 288 с. – ISBN 978-5-7695-9786-2

2. Поливаев,О.И. Тракторыиавтомобили.Конструкция:учебноепособие[Текст]

/ О.И. Поливаев, В.П. Гребнев, А.В. Ворохобин, А.В. Божко; под. общ. ред. О.И. Поливаева. – М.: КРОКУС, 2013. – 252 с. – ISBN 978-5-406-02844-5

3. Поливаев, О. И. Тракторы и автомобили. Теория и эксплуатационные свойства: учебное пособие [Текст] /В.П. Гребнев, О.И. Поливаев, А.В. Ворохобин;под.общ. ред. О.И. Поливаева. – 2-е изд., стер. – М.: КРОКУС, 2013. – 264 с. – (Бакалавриат и бакалавратура). ISBN 978-5-406-02653-3

Лекция №9 СИСТЕМАСМАЗКИ

Моторные масла. Во время работы двигателя его подвижные детали скользят по неподвижным. Трущиеся поверхности деталей двигателей, несмотря на хорошую обработку, имеют шероховатости. Для уменьшения сопротивления трения и одновременного охлаждения деталей между их трущимися поверхностями используют масла.

Смазочная система двигателей необходима для непрерывной подачи масла к трущимся поверхностям деталей и отвода от них теплоты.

У масел должны быть оптимальная вязкость, хорошая смазывающая способность, высокие антикоррозионные свойства и стабильность. Для улучшения эксплуатационных свойств в них добавляют специальные присадки.

Моторные масла делят на шесть групп: А, Б, В, Г, Д и Е. Для двигателей сельскохозяйственных тракторов применяют масла групп В, Г и Д.

Масла группы В предназначены для среднефорсированных дизелей, Г – для высокофорсированных, Д – для дизелей с наддувом. Марки масел М-8В, и М-10Г₂ расшифровывают следующим образом: М – моторное; 8 и 10 – кинематическая вязкость, мм²/с, при 100°С; В и Г – принадлежность к группе масла; 1 – для карбюраторных двигателей; 2 – для дизелей.

Летом обычно применяют моторное масло с кинематической вязкостью 10 мм²/с, а зимой – 8 мм²/с. Для тракторных двигателей можно использовать круглый год всесезонное моторное масло М-6₃/10Г₂. По зарубежной классификации AP1 отечественным масла для дизелей групп Г и Д соответствуют масла СС и СД, а по классификации SAE – SAE-20 (зимнее) и SAE-30 (летнее).

Масло должно строго соответствовать марке двигателя и сезону. Слишком вязкое масло плохо проходит в зазоры между трущимися деталями, а недостаточно вязкое не держится в зазоре. В обоих случаях увеличивается износ трущихся поверхностей деталей и снижается мощность двигателя. Летом применяют более вязкое масло, чем зимой.

Надежностьработыдвигателейвомногомзависитотчистотымоторногомасла.Оно не должно содержать механических примесей и воды, которые попадают в него при транспортировании, приеме, выдаче и хранении.

Схема смазочной системы двигателя. В большинстве двигателей используют комбинированную смазочную систему. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к остальным – разбрызгиванием и самотеком.

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, некоторые детали клапанного механизма, втулки распределительных шестерен.

Всмазочную системудвигателявходят:поддон 1(рис.9.1)картера, масляныйнасос 2, фильтр 6, радиатор 8, каналы и трубопроводы, манометр 11, маслозаливная горловина 16. Уровень масла контролируют масломерным щупом 4 при неработающем двигателе.

Путь циркуляции масла под давлением в смазочной системе у большинства автотракторных двигателей одинаков. При работе двигателя масло из поддона картера засасывается шестеренным насосом и подается под давлением к фильтру. Очищенное маслоохлаждаетсявмасляномрадиатореипоступаетвглавныймасляныйканал13

(магистраль). Далее оно проходит по каналам в блоке к коренным подшипникам коленчатого вала и шейкам распределительного вала.

По наклонным каналам коленчатого вала масло попадает в полость 14 шатунных шеек, где дополнительно очищается, и, выходя на поверхность шеек, смазывает шатунные подшипники.

Измагистралионопоступаеткпальцупромежуточнойшестерни5.

Рисунок9.1.Принципиальнаясхемасмазочнойсистемы:

1 – масляный поддон; 2 – масляный насос; 3, 7 и 9 – соответственно редукционный, температурный (радиаторный) и сливной клапаны; 4 – масломерный щуп; 5 – промежуточная шестерня; 6 – масляный фильтр; 8 – масляный радиатор; 10 и 15 – распределительный и коленчатый валы; 11 – манометр; 12 – ось коромысел; 13 – главный масляный канал; 14 – полость шатунной шейки; 16 – маслозаливная горловина

 

По каналу в одной из шеек распределительного вала масло пульсирующим потоком подается в вертикальный канал блока и по каналам в головке и наружной трубке – в пустотелую ось 12 коромысел. Через отверстия в валике коромысел масло поступает к их втулкам и, стекая по штангам, смазывает толкатели и кулачки распределительного вала.

Стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни смазываются разбрызгиванием. Масло, вытекающее из подшипников коленчатого вала и стекающее с клапанного механизма, разбрызгивается быстровращающимся коленчатым валом на мелкие капли, образуя масляный туман. Капельки масла, оседая наповерхностицилиндров,поршней,кулачковраспределительноговала,смазываютих и стекают в поддон картера, откуда масло вновь начинает свой путь.

Поршневой палец смазывается капельками масла, которые попадают в отверстия верхней головки шатуна. В двигателях, имеющих канал в стержне шатуна, поршневой палец смазывается под давлением.

Работу смазочной системы контролируют по манометру 11, показывающему давление в главной магистрали. На некоторых двигателях, кроме того, устанавливают

термометрдляизмерениятемпературывсмазочнойсистемеисигнализатораварийного падения давления масла.

 

Вопросыдлясамоконтроля

1.Классификациямоторных масел.

2. Схемасмазочнойсистемы двигателя.

3. Работасмазочнойсистемы двигателя.

 

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Родичев, В. А. Тракторы: учебник для нач. проф. Образования [Текст] / В.А. Родичев. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 288 с. – ISBN 978-5-7695-9786-2

2. Поливаев,О.И. Тракторыиавтомобили.Конструкция:учебноепособие[Текст]

/ О.И. Поливаев, В.П. Гребнев, А.В. Ворохобин, А.В. Божко; под. общ. ред. О.И. Поливаева. – М.: КРОКУС, 2013. – 252 с. – ISBN 978-5-406-02844-5

3. Поливаев, О. И. Тракторы и автомобили. Теория и эксплуатационные свойства: учебное пособие [Текст] /В.П. Гребнев, О.И. Поливаев, А.В. Ворохобин;под.общ. ред. О.И. Поливаева. – 2-е изд., стер. – М.: КРОКУС, 2013. – 264 с. – (Бакалавриат и бакалавратура). ISBN 978-5-406-02653-3

Лекция № 10 СИСТЕМАПИТАНИЯ

Система питания карбюраторного двигателя предназначена для хранения запаса топлива на автомобиле, очистки топлива и воздуха, образования горючей смеси, подвода ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. Она должна обеспечивать высокую экономичность и надежность работы автомобиля в различных условиях эксплуатации, минимальное количество вредных примесей в отработавших газах, простоту в техническом обслуживании и безопасность в пожарном отношении.

Основные элементы, входящие в систему питания, изображены на рисунке 10.1. Топливо из бака 7 при открытом кране через фильтр-отстойник 5, топливопровод 3 засасывается подкачивающим насосом 10, подается в фильтр 8 тонкой очистки и далее в карбюратор 9. При такте впуска воздух, очищенный от посторонних примесей в воздухоочистителе 1, поступает в карбюратор. В нем топливо распыливается, смешивается с воздухом и начинает испаряться. Приготовление горючей смеси продолжается во впускном трубопроводе, двигаясь по которому топливо испаряется и перемешивается с воздухом. Этот процесс заканчивается в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.

После сгорания рабочей смеси отработавшие газы через выпускной трубопровод 7, трубы и глушитель 6 выбрасываются в окружающую среду. Топливо заливают в бак 4 через горловину, закрываемую пробкой.

Рисунок10.1.Схемасистемыпитаниядвигателя:

1 – воздухоочиститель: 2 – впускной трубопровод; 3 – топливопровод; 4 – топливный бак; 5 – фильтр-отстойник; 6 – глушитель; 7 – выпускной трубопровод; 8 – фильтр тонкой очистки топлива; 9 – карбюратор; 10 – топлпвоподкачивающий насос;11 – паровоздушный клапан заливной горловины; 12 – указатель уровня топлива; 13 – поплавковый датчик уровня топлива; 14 – фильтр топливного бака.

Топливо для карбюраторных двигателей. Для карбюраторных двигателей применяют различные марки бензина. Выпускают следующие марки автомобильных бензинов: А-80, АИ-92, АИ-95.

В маркировке бензинов буква А означает, что бензин автомобильный, буква И показывает, что октановое число определено не моторным, а исследовательским методом, число после букв – октановое число бензина.

Пооктановомучислуопределяют стойкостьпротивдетонации.

Детонация–этооченьбыстрое(соскоростьюдо3000м/с)сгораниерабочейсмесив цилиндрах двигателя, сопровождающееся звонкими стуками, значительным повышением давления газов, ускоренным износом деталей кривошипно-шатунного механизма и обгоранием клапанов. При нормальных условиях рабочая смесь в цилиндрах двигателя сгорает со скоростью 30 – 35 м/с.

Причинами детонации могут быть: применение топлива с низким октановым числом, слишком раннее зажигание, перегрев двигателя.

Чем выше октановое число топлива, тем менее склонность его к детонации и тем большая степень сжатия допускается в двигателе.

В зависимости от конструкции и главным образом величины степени сжатия двигателя для разных моделей автомобилей рекомендуются различные сорта бензина.

Одно из условий высокой экономичности работы карбюраторного двигателя и минимальной токсичности отработавших газов – образование однородной топливо- воздушной смеси. Это предъявляет повышенные требования как к процессу смесеобразования, так и к качеству применяемого топлива.

В зависимости от типа двигателей различают следующие виды внешнего смесеобразования:карбюрация;впрысклегкоготопливавовпускной трубопроводлибо непрерывная подача топлива во впускной трубопровод, либо порциями – в период, когда открыт впускной клапан; форкамерно-факельное; газовое.

Наибольшее распространение в двигателях с искровым зажиганием получила карбюрация.

Дозировка топлива и воздуха карбюратором до поступления горючей смеси в цилиндр – это начальная фаза смесеобразования. Процесс смесеобразования завершается в цилиндре в периоды впуска и сжатия.

В цилиндры двигателя топливо поступает не полностью испарившимся. Там происходит теплообмен между поступившей горючей смесью и остаточными газами и подвод тепла к заряду от нагретых поверхностей деталей, а также нагревание смеси вследствие сжатия. Это способствует дальнейшему испарению топлива.

Система питания дизельного двигателя. Двигатели работают на жидком топливе, получаемом путем перегоню нефти на нефтеперерабатывающих заводах. Для работы дизелей используют дизельное топливо.

Дизельное топливо. При эксплуатации дизелей применяют дизельное топливо следующих марок (ГОСТ 305 – 82): Л (летнее) при температуре окружающего воздуха 0°С и выше; З (зимнее) – до минус 20 °С (температура застывания топлива не выше минус 35⁰С) и более морозостойкое топливо – до минус 30°С и ниже (температура застывания топлива не выше минус 45 °С). К главным показателям его качества относят: чистоту, высокую теплоту сгорания, малую вязкость, низкую температуру самовоспламенения, высокое цетановое число (не ниже 45). Чем больше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения после момента начала впрыскивания его в цилиндр и тем мягче работает двигатель.

Заправлять трактор надо чистым топливом. Предварительно его отстаивают в цистерне не менее 2 суток.

Следует остерегаться попадания в топливный бак воды, что может привести к выходу из строя топливной аппаратуры.

Перед заправкой тщательно очищают горловину бака и крышку от пыли, прочищают отверстия в крышке и промывают сетчатый фильтр горловины.

Смесеобразование. В дизелях приготовление горючей смеси топлива с воздухом происходит внутри цилиндров за очень короткий промежуток времени. Для получения горючей смеси, способной быстро и полностью сгорать, необходимо, чтобы топливо было распылено на возможно более мелкие частицы и чтобы каждая из них имела вокругсебядостаточноедляполногосгоранияколичествовоздуха.Дляэтого топливов цилиндр впрыскивается форсункой под давлением, в несколько раз превышающем давление воздуха при такте сжатия в камере сгорания.

Рисунок10.2.Схемыкамерсгорания дизелей:

а...в-возможныеварианты; 1–фигурное углубление; 2–форсунка;3 –поршень

В тракторных двигателях применяют неразделенные камеры сгорания. Они представляют собой единый объем, ограниченный днищем поршня 3 (рис. 10.2) и поверхностями головки и стенок цилиндров. Для лучшего перемешивания топлива с воздухом формунеразделенной камеры сгорания приспосабливают к форме топливных факелов. За счет углубления в днище поршня создается вихревое движение воздуха.

Мелкораспыленноетопливо впрыскивается из форсунки через несколько отверстий, направленных в определенные места углубления. Горючая смесь испаряется и воспламеняется за счет высокой температуры (в конце такта сжатия температура воздуха составляет около 600°С, давление – 3,5...5,5 МПа).

За определенный период (от момента впрыскивания до начала горения горючей смеси) коленчатый вал успевает повернуться на некоторый угол. Чтобы топливо полностью сгорало, что улучшает мощностные и экономические показатели дизеля,оно должно впрыскиваться в цилиндр до прихода поршня в в.м.т.

Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. в момент начала впрыскивания топлива, называют углом впрыска топлива. Чтобы форсунка впрыскивала топливо с требуемым опережением, топливный насос должен подавать топливо еще раньше, чтобы иметь некоторое время на нагнетание топлива от насоса к форсунке. Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. в момент начала подачи топливо из топливного насоса, называют углом опережения начала подачи топлива.

Схема работы системы питания. Во время работы двигателя топливо из бака поступает по топливопроводу в фильтр 12 (рис. 10.3) грубой очистки, где отделяются крупные механические примеси. Далее топливо засасывается топливным насосом низкого давления (подкачивающим насосом) 5 и нагнетается через фильтр 9 тонкой очистки в насос 4 высокого давления. Последний подает топливо через топливопровод 17 под большим давлением к форсункам 16, которые впрыскивают его в распыленном состоянии в камеру сгорания. В топливный насос топливо подается с избытком подкачивающейпомпой.Излишки топливаотводятсяизнасосапотопливопроводу2во впускную часть подкачивающей помпы.

Рисунок10.3.Системапитания дизеля:

1 – воздухоочиститель; 2 – топливопровод перепуска топлива; 3 – пробка для выпуска воздуха; 4 – топливный насос высокого давления; 5 – подкачивающий насос (помпа); 6 – сливная пробка; 7 – регулятор частоты вращения; 8, 10 и 11 – топливопроводы низкого давления; 9и 12 –фильтрытонкой и грубой очистки топлива; 13 – топливопровод от бака; 14 – выпускной коллектор; 15 – сливной топливопровод;16 – форсунка; 17 – топливопровод! высокого давления; 18 – впускной коллектор; 19 – поршень

Система питания дизеля включает в себя такие агрегаты, как топливный насос и форсунки, имеющие трущиеся пары с весьма малым зазором – в десятки раз меньше толщины человеческого волоса. При попадании механических примесей прецизионные детали и форсунки топливного насоса, изготовленные с высокой точностью, быстро изнашиваются или выходят из строя.

 

Вопросыдлясамоконтроля

1. Системапитаниякарбюраторногодвигателя.

2. Топливодлябензиновых двигателей.

3. Системапитаниядизельного двигателя.

4. Топливодлядизельныхдвигателей.

5. Смесеобразованиедизельных двигателях.

 

 

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Родичев, В. А. Тракторы: учебник для нач. проф. Образования [Текст] / В.А. Родичев. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 288 с. – ISBN 978-5-7695-9786-2

2. Поливаев,О.И. Тракторыиавтомобили.Конструкция:учебноепособие[Текст]

/ О.И. Поливаев, В.П. Гребнев, А.В. Ворохобин, А.В. Божко; под. общ. ред. О.И. Поливаева. – М.: КРОКУС, 2013. – 252 с. – ISBN 978-5-406-02844-5

3. Поливаев, О. И. Тракторы и автомобили. Теория и эксплуатационные свойства: учебное пособие [Текст] /В.П. Гребнев, О.И. Поливаев, А.В. Ворохобин;под.общ. ред. О.И. Поливаева. – 2-е изд., стер. – М.: КРОКУС, 2013. – 264 с. – (Бакалавриат и бакалавратура). ISBN 978-5-406-02653-3

4. Кутьков, Г. М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства: Учеб: учебник[Текст]/Г.М.Кутьков. –М.:КолосС,2004.–503с.– ISBN5-9532-0099-4

Лекция №11 СИСТЕМЫПУСКА

Способы пуска. Различают следующие способы пуска двигателя: электрическим стартером и вспомогательным двигателем.

Пуск электрическим стартером наиболее распространен. Стартер удобен в эксплуатации. С помощью него значительно облегчается работа водителя. Однако у него ограниченный запас энергии, что сокращает число возможных попыток пуска двигателя.

Пуск вспомогательным двигателем применяют на некоторых дизелях. Этот способ более надежен в любых температурных условиях, но операция пуска сложнее по сравнению с пуском от электрического стартера.

От стартераколенчатый вал проворачивается спомощью пусковой шестерни 2 (рис. 11.1, а). Вспомогательный двигатель передает вращение коленчатомувалудизеля через редуктор. Такой двигатель в сборе с редуктором обычно называют пусковым устройством (рис. 11.1, б). От коленчатого вала Спускового двигателя усилие передается через шестерни 9, 10 и диски сцепления на валу 12 редуктора.

Рисунок11.1.Схемысистемпуска:

а – электрическим стартером; б – вспомогательным двигателем; 1 – зубчатый венец маховика; 2 и 6 – пусковые шестерни; 3 – тяговое реле; 4 – стартер; 5 – коленчатый вал дизеля; 7 – рычаг включения пусковой шестерни; 8 – коленчатый вал пускового двигателя; 9 и 10 – шестерни; 11 – рычаг сцепления; 12 – вал механизма передачи (редуктора); 13 и 14 – ведомый и ведущий диски сцепления

На валу 12 свободно вращается ведущий диск 14. Ведомый диск 13 соединен свалом шлица. При включенном сцеплении вал редуктора не вращается, при выключенном(рычаг 11перемещаютвправо) –ведомыйдискприжимаетсякведущему и под действием возникающего трения диски передают вращение на вал редуктора.

Пусковуюшестерню6вводятвзацеплениесзубчатымвенцом1маховикарычагом

7. Тогда вращение передается на коленчатый вал дизеля. После его пуска пусковая шестерня выводится из зацепления с венцом маховика специальным автоматом выключения.

Средства для облегчения пуска дизеля. Для сокращения времени пуска дизеля в холодное время года, уменьшения износа и облегчения работы пускового устройства применяют легковоспламеняющиеся пусковые жидкости, свечи накаливания, электрофакельные и жидкостные подогреватели.

Пусковые жидкости. Пусковую жидкость «Холод Д-40» используют при температуре окружающего воздуха ниже минус 20⁰С. Она представляет собой смесь эфира, спирта и моторного масла, которая подается во впускную трубу двигателя специальным устройством, устанавливаемым на тракторе во время пуска. Пуск дизеля возможен, если прокручивать его коленчатый вал с частотой 1 с^-1.

Свеча накаливания. Она состоит из корпуса 2 (рис. 11.2, а), на котором укреплены стержень и спираль 3 накаливания. Свечу одно-проводного исполнения устанавливают во впускной трубе дизеля. Спираль нагревается электрическим током от аккумуляторнойбатареи.Свечуиспользуютпритемпературевоздуха ненижеминус15

°Сивключаютпередпускомдизеля.

Рисунок11.2.Приспособлениядляоблегченияпускадизеля:

а–свечанакаливания;б–схемаэлектрофакельногоподогревателя;1–изолятор;2

–корпус;3–спиральнакаливания;4–стержень;5–полыйболт;6–электромагнит;7

– клапан; 8 – кожух; 9 – впускная труба; 10 – резистор; 11 – контрольный элемент; 12 – ключ; 13 – реле; А – топливоподводящий канал; I – нейтральное положение; II – включена спираль накаливания; III – включены спираль накаливания, электромагнит и стартер

Электрофакельный подогреватель. Для более интенсивного нагрева воздуха, проходящего во впускной трубе 9 (рис. 11.2, б), служит электрофакельный подогреватель. Его спираль 3 расположена во впускной трубе, а над ней находится электромагнитный клапан 7, закрывающий канал А дозирующего устройства. Через этотканалподаетсядизельноетопливоотфильтратонкойочисткиилиизспециального бачка.

Подогреватель работает следующим образом. При повороте ключа 12 из нейтрального положения I в положение II ток из аккумуляторной батареи поступает в спиральнакаливанияиконтрольныйэлемент.Спустя30...35с,когдаспираль

разогреется до температуры 950°С, ключ устанавливают в положение III. Спираль остаетсявключенной,иодновременновключаютсястартериэлектромагнитный клапан

7. Последний открывает топливоподводящий канал, и топливо подается из него на раскаленную спираль и воспламеняется. Проходящий по впускной трубе воздух нагревается от пламени и поступает в цилиндры. После пуска дизеля ключ возвращают в исходное положение, подача тока в спираль прекращается, а электромагнитный клапан закрывает топливоподводящий канал.

Жидкостный подогреватель. Для работы в зимних условиях многие двигатели жидкостного охлаждения оборудуют пусковыми подогревателями, поскольку пуск двигателявтаких условиях затруднен.Пусковой жидкостный подогревательсостоитиз котла 11 (рис. 11.3), кожуха 12 поддона, топливного бака 3, электровентилятора 8, электромагнитного клапана 4, соединительной арматуры и пульта управления. Последний представляет собой металлическую коробку. В ней находятся контрольная спираль 6, включатель и переключатель 7, которым включают электровентилятор и электромагнитный клапан.

Рисунок11.3.Схемапусковогожидкостногоподогревателя:

1 – двигатель; 2 – заливная горловина; 3 – топливный бак; 4 – электромагнитный клапан; 5 – регулировочная игла; 6 – контрольная спираль; 7 – переключатель; 8 – электровентилятор; 9 – штуцер для присоединения топливопод-1 водящей трубки; 10 – свеча накаливания; 11 – котел; 12 – кожух поддона

В камеру сгорания котла топливо (бензин низких сортов) попадает самотеком из бака 3. Поступление топлива дозируется регулировочной иглой 5 электромагнитного клапана 4. Воздух подается электровентилятором 8. Смесь воспламеняется свечой 10, о работе которой судят по накалу спирали 6. Воду заливают в котел подогревателя через горловину 2.

Подогреватель пускают в работу в определенной последовательности, описанной в инструкциях по эксплуатации трактора. Факел, образовавшийся в котле, подогревает его полость, связанную с водяной рубашкой двигателя. Одновременно горячие газы направляются в кожух 12 и подогревают масло в поддоне двигателя. Вода в системе охлаждения двигателя подогревается до температуры 60...70°С, а масло в поддоне двигателя – до 40..50°С. Пусковой подогреватель обеспечивает надежный пуск двигателя в течение 20 мин.

Если температура окружающего воздуха ниже минус 15⁰С, то вместо холоднойводы в систему рекомендуется заливать горячую воду или антифриз. При использовании системы пускового обогрева необходимо помнить, что работа подогревателя без воды в котле более 1,5 мин запрещается. Неполное заполнение котла водой приводит к его перегреву и выходу из строя. Нельзя пускать горячий подогреватель без продувки котла электровент