Тема: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) карбюраторных (бензиновых) и дизельных двигателей внутреннего сгорания (д.в.с)

Лабораторные работы №2,3

Тема: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) карбюраторных (бензиновых) и дизельных двигателей внутреннего сгорания (д.в.с)

 

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Выполнить рисунок форм камер сгорания дизельных двигателей.

2. Перечислить детали КШМ и материал, из которого они изготовлены.

3. Выполнить рисунок сечений поршневых компрессионных колец и объяснить значение различных форм сечений.

4. Результаты и выводы определений параметров форм коренных и шатунных шеек коленчатых валов, нижних головок шатунов, гильз цилиндров двигателей ЗИЛ, КамАЗ: конусности и эллипсности.

 

Ответ:

1.

2. К неподвижным элементам КШМ относятся: цилиндры (блок цилиндров), головки цилиндров, картер с подшипниками коленчатого вала и связующие детали (болты, шпильки). Подвижные элементы КШМ: поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны с подшипниками, коленчатый вал с маховиком и гасителем крутильных колебаний.

Блоки цилиндров отливаются из серого чугуна или из алюминиевого сплава. В качестве материала для поршней используют сплавы алюминия с кремнием, легируемые присадками никеля и меди. При использовании алюминиевого сплава для поршней достигается, помимо уменьшения потерь на трение, снижение массы и габаритов двигателя, а также возможность форсирования его по скоростному режиму. Наружную поверхность пальца, изготавливаемого из высококачественной стали, цементируют или закаливают, а затем шлифуют и полируют. Шатуны изготавливают из углеродистых или легированных сталей методом горячей штамповки. В качестве антифрикционных материалов для вкладышей применяют сплавы на основе меди и алюминия. Подшипники, изготовленные из прочных антифрикционных материалов, покрывают тонким слоем (0.02…0.04 мм) сплава свинца и олова. Для штампованных валов применяют среднеуглеродистые и марганцовистые стали (ЗИЛ, ЯМЗ, КамАЗ), а также легированные стали для модификаций этих двигателей с турбонаддувом. Литые коленчатые валы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВАЗ, ЗМЗ, и др.). Литые коленчатые валы отличаются меньшей массой и низкой стоимостью изготовления. Графит в структуре чугуна улучшает антифрикционные свойства и снижает износ шеек. Для повышения износостойкости и долговечности шатунных и коренных шеек стальных валов их поверхности закаливают токами высокой частоты, шлифуют и полируют. Маховик отливают из серого чугуна.

 

3. На рисунке изображены - конструктивные схемы поршневых колец автомобильных двигателей

а – компрессионные чугунные: 1 – прямоугольное; 2 – трапециевидное;

3 и 4 – торсионные; 5 и 6 – конические; 7 и 8 – скребковые; б – маслосъёмные чугунные коробчатые;

Кольца с прямоугольным сечением хорошо уплотняют надпоршневое пространство и просты по конструкции и в изготовлении.

Кольца с трапециевидным сечением закоксовываются меньше, чем прямоугольные, однако они более склонны к поломкам и износам как самого кольца, так и канавки, чем прямоугольные кольца.

Кольца с коническим сечением хорошо прирабатываются, т.к. вначале кольцо прилегает к цилиндру только нижней (заостренной) кромкой.

Торсионные кольца имеют на внутренней поверхности, в верхней части, выточки или фаски. Это позволяет кольцу, при его установке в канавку поршня, скручиваться и плотно прижиматься к стенкам цилиндра. Такие кольца быстрее прирабатываются и имеют хорошие маслосъёмные качества. Однако при скручивании и перекосе такого кольца уменьшается осевой зазор в поршневой канавке, что способствует пригоранию и поломке кольца.

Первое верхнее кольцо, при его установке в изношенный цилиндр, имеет выточку на верхней кромке рабочей поверхности, что исключает поломку при набегании кромки кольца на уступ, образующийся в верхней части цилиндра при его износе.

Кольца со сферическим сечением рабочей поверхности и хромовым покрытием – для высокофорсированных дизелей. Этим достигается лучшая приработка и исключается возможность появления задира колец в цилиндре.

Стальные витые кольца хорошо прирабатываются и приспосабливаются к изношенным и деформированным цилиндрам, в осевом направлении обладают достаточной упругостью, исключающей насосные действия колец в изношенных канавках поршня. Это способствует снижению расхода картерного масла. Однако такие кольца не обеспечивают необходимый отвод теплоты от поршня.

Основной материал компрессионных колец – серый перлитный хромтитано-медистый чугун, легированный молибденом, ванадием или вольфрамом. Рабочую поверхность верхних колец для повышения износостойкости покрывают слоем хрома.

Маслосъёмные кольца. При движении поршня вниз излишки масла снимаются кромками кольца. Через зазор между кольцами и стенкой канавки поршня и прорезь в кольце, а затем через канал в поршне масло стекает в поддон картера. Материал колец – чугун с хромированием рабочей поверхности пористым слоем или стальные сборные кольца.

 

Лабораторные работы № 4 и 5

Содержание отчета по лабораторной работе

 

1. Выполнить рисунок диаграммы фаз газораспределения и его описание (марка двигателя по выбору).

2. Описать порядок проверки и регулировки тепловых зазоров ГРМ двигателя

ВАЗ – 2108 или ВАЗ – 2109.

Ответ:

1. Рассмотрим фазы газораспределения на двигателе ВАЗ 21083 объемом 1500 см³ со стандартным распредвалом 2108 и зазорами 0,2±0,05 мм впускных и 0,35±0,05 мм выпускных клапанов.

За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта (на рисунке выделены цветом и промаркированы римскими цифрами) — I впуск горючей смеси, II сжатие, III рабочий ход и IV выпуск отработавших газов. Эти такты осуществляются за два оборота коленчатого вала, т.е. каждый такт происходит за пол-оборота (180°) коленчатого вала.

Впускной клапан начинает открываться с опережением, т.е. до подхода поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) на расстояние, соответствующее 33° поворота коленчатого вала до ВМТ. Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень пойдет вниз, и через полностью открытое впускное отверстие поступило по возможности больше свежей горючей смеси.

Впускной клапан закрывается с запаздыванием, т.е. после прохождения поршнями нижней мертвой точки (НМТ) на расстоянии, соответствующем 79° поворота коленчатого вала после НМТ (угол дозарядки). Вследствие инерционного напора струи всасываемой горючей смеси она продолжает поступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым обеспечивается лучшее наполнение цилиндра. Таким образом, впуск практически происходит за время поворота коленчатого вала на 292°.

Выпускной клапан начинает открываться еще до полного окончания рабочего хода, до подхода поршня к НМТ на расстояние, соответствующее 47° поворота коленчатого вала до НМТ. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико, и газы начинают интенсивно истекать из цилиндра, в результате чего их давление и температура быстро падают. Это значительно уменьшает работу двигателя во время выпуска и предохраняет двигатель от перегрева.

Выпуск продолжается и после прохождения поршнем ВМТ, т.е. когда коленчатый вал повернется на 17° после ВМТ. Таким образом, продолжительность выпуска составляет 244°.

Из диаграммы фаз видно, что существует такой момент (50° поворота коленчатого вала около ВМТ), когда открыты одновременно оба клапана — впускной и выпускной. Такое положение называется перекрытием клапанов. Из-за малого промежутка времени перекрытие клапанов не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод, а наоборот, инерция потока отработавших газов вызывает подсос горючей смеси в цилиндр и тем самым улучшает его наполнение.

2. Зазоры в механизме привода клапанов двигателя «ВАЗ-2108» регулируются следующим образом. Сначала снимают крышку головки цилиндров и переднюю защитную крышку зубчатого ремня, вывертывают свечи зажигания и удаляют масло из масляных ванн в головке цилиндров, осматривают поверхность кулачков распределительного вала (на них не должно быть задиров, раковин и т.д.). Затем коленчатый вал поворачивают до совмещения установочных меток А и Б на щитке и задней крышке зубчатого ремня (рис.1.а.), затем еще на 40…50 град. При этом в первом цилиндре будет фаза сгорания. Поворачивать коленчатый вал следует только по часовой стрелке за болт 12 крепления шкива привода генератора или приспособлением за шкив распределительного вала.

Не допускается поворачивать коленчатый вал за бол 6 крепления шкива распределительного вала во избежание его повреждения.

Зазоры (рис.1.б.в.) между первым и третьим кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами 3 проверяют набором щупов. Если зазор отличается от нормы, то на шпильки крепления крышки головки цилиндров устанавливают оправу 1, нажимают на толкатель клапана и фиксируют его в нижнем положении, разместив между краем толкателя и распределительным валом фиксатор 2. Специальным приспособлением (стальной пластиной с плоским магнитом) или щипцами с узкими губками удаляют регулировочную шайбу 3 и микрометром измеряют ее толщину b. Затем определяют толщину h новой шайбы по формуле h=b+(a-c), где а-измеренный зазор, с- номинальный зазор.

Далее в толкатель клапана устанавливают новую регулировочную шайбу, и убирают фиксатор и еще раз проверяют зазор.

Рис 1.а.

Поворачивая коленчатый вал на пол оборота, регулируют зазоры в последовательности, указанной в таблице 1.

 

Угол поворота коленчатого вала после совмещения меток А и В.	Кулачок
Выпускной	Впускной
40…50
220…230
400…410
580…590

Затем надо залить масло в масляные ванны головки цилиндров, установить крышку головки цилиндра и переднюю защитную крышку.

Зубчатый ремень привода механизма газораспределения двигателя «ВАЗ-2108» натягивают следующим образом: снимают крышку 7 привода механизма газораспределения (рис.1.а.). Поворачивают коленчатый вал за болт 12 на два оборота и проверяют натяжение ремня: норма, если в средней части его можно закрутить на 90 град. При усилии 15…20 Н. Если натяжение ниже нормы, надо ослабить гайку 10 и повернуть эксцентрик 11 за его шестигранную головку против часовой стрелки на 10…15 град. и затянуть гайку 10, удерживая эксцентрик. Установить защитную крышку 7.

При регулировке натяжения ремня двигателя «ВАЗ-2108» коленчатый вал поворачивать только в сторону затягивания болта 12 (по часовой стрелке).

Лабораторные работы № 8, 9

Тема: Система смазки.

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Основные марки масел применяемых в системах смазки двигателей.

2. Оптимальное (нормальное) значение давления масла в системе смазки двигателей УМЗ, ВАЗ, ЗИЛ, КамАЗ.

3. К каким трущимся деталям двигателя масло подводится под давлением.

4. Какие клапаны применяются в системах смазки двигателей и их назначение.

5. Охарактеризуйте температурный режим работы двигателя и объясните назначение и типы масляных радиаторов.

6. Выполните рисунок схему устройства масляного насоса ВАЗ 2108

(с внутренним зацеплением зубчатых колёс) и опишите принцип его работы.

 

Ответ:

1. Маркировка масел. Автомобильные масла маркируются буквами и цифрами. Буква М указывает, что масло моторное, цифра после этой буквы - вязкость масла, а буквы после цифры - эксплуатационные качества масла. Для двигателей автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А применяется всесезонное масло М-8Б (АС-8), в двигателях автомобилей ГАЗ-24 «Волга» используется всесезонное масло М-ЮГИ (АСп-10), или летом М-12Г, а зимой М-8Г (АСп-12). В скобках указана старая маркировка масел для двигателей, где буква А обозначает, что масло для автомобильных карбюраторных двигателей, С — способ очистки (селективный), П — что масло содержит комплексную присадку, а цифрой указана вязкость масла.

Для улучшения качества масел, применяемых для автомобильных двигателей, к ним добавляются присадки. Присадки могут повышать вязкость, понижать температуру застывания, уменьшать коррозию металла и отложение нагара. Для автомобильных двигателей применяются, как правило, комплексные присадки, влияющие на ряд свойств масла.

Основным маслом для смазки коробки передач и рулевых механизмов является ТАп-15В. Буква Т — указывает, что масло трансмиссионное; А — автомобильное; п — с присадкой; цифра 15 обозначает вязкость в сантистоксах; буква В - всесезонное. Для смазки главной передачи заднего моста применяется смазка ТСп-14. Для гипоидной главной передачи грузовых автомобилей применяют смазку ТС-14,5 с противозадирной присадкой Хлореф-40. В легковых автомобилях для смазки главной передачи применяется гипоидная смазка по ГОСТ 4003—53, представляющая собой осерненную смесь хорошо очищенного остаточного масла с веретенным и присадок.

2. ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53: Давление в системе смазки в прогретом двигателе при средних нагрузках должно быть в пределах: 2,5…3 .

ВАЗ: Давление масла в системе смазки двигателя при температуре масла 40...100 град.С: 4…6 .

3. Под давлением, создаваемым смазочным насосом, масло подводит­ся к коренным и шатунным подшип­никам коленчатого вала, к подшипни­кам опорных шеек распределитель­ного вала, к осям коромысел и верхним наконечникам штанг. В от­дельных конструкциях под давлением смазываются втулки верхней головки шатуна и поршневые пальцы, а также обеспечивается периодическая (пульсирующая) пода­ча масла на более нагруженную часть стенки цилиндра через отвер­стие в нижней головке шатуна.

4. Редукционный клапан служит для ограничения давления в системе масляных каналов двигателя. Редукционный клапан служит для под­держания постоянного давления в опре­деленной магистрали смазочной системы (главная масляная, фильтра центробеж­ной очистки масла и др.).

Предохранительные клапаны защи­щают смазочную систему или отдель­ные ее агрегаты (насосы, фильтры) от чрезмерного повыше­ния давления. При повышении давления выше заданного масло сли­вается в картер двигателя.

Сливные клапаны создают определенное гидравлическое сопротив­ление при сливе масла и тем самым под­держивают необходимое давление в глав­ной масляной магистрали смазочной си­стемы двигателя.

Перепускные клапаны возвращают по­ток масла из нагнетающей во всасываю­щую секцию масляного насоса или из одной секции в другую (для двухсек­ционных масляных насосов), в главную масляную магистраль, минуя масляный фильтр при его загрязнении, и т. д. Они препятствуют чрезмерному повышению давления в смазочной системе при неис­правностях агрегатов системы или изме­нении свойств масла (повышенной вяз­кости, загустении масла при понижен­ной температуре и др.).

5. При нормаль­ном тепловом режиме работы двига­теля температура масла должна быть в пределах 65—85°С. На грузовых автомобилях при повышенной темпе­ратуре окружающего воздуха, а так­же при длительной работе двигателя на больших нагрузках необходимая интенсивность охлаждения масла достигается обдувом поддона карте­ра воздухом и подачей масла в мас­ляный радиатор. На большинстве легковых автомобилей охлаждение масла происходит в результате естественной теплоотдачи поверхнос­ти поддона картера, обдуваемого встречным потоком воздуха. На грузовых автомобилях уста­навливаются масляные радиаторы водяного (маслотеплообменники) или воздушного охлаждения. На двигателе ЗИЛ-130 трубчатый масляный радиатор воздушного охлаж­дения расположен впереди радиато­ра системы охлаждения и постоян­но включен в смазочную систему посредством маслопроводов, по которым масло поступает соответственно в радиатор и отво­дится из него. Отключают радиатор только во время пуска холодного двигателя при температуре воздуха ниже 0 °С. Для этого служит кран.

В дизелях автомобилей семейства КамАЗ масляный радиатор трубчато-пластинчатого ти­па воздушного охлаждения установ­лен перед радиатором системы охлажде­ния. Его отключение происходит при помощи крана, установленного на корпусе центрифуги, при тем­пературе окружающего воздуха ни­же 0°С.

В двигателе ЗИЛ-375Я7 (автобу­са ЛиАЗ-677М) установлен масло-теплообменник, обеспечивающий поддержание постоянной темпера­туры масла за счет теплообмена с охлаждающей жидкостью. Излиш­не нагретое масло отдает тепло охлаждающей жидкости, а холодное нагревается. К теплообменнику жидкость подается из нижнего бачка радиатора системы охлаждения и, пройдя теплообменник, поступает к жидкостному насосу, а от него снова возвращается в радиатор.

 

6. Масляный насос под давлением подает масло (через фильтр и каналы) к трущимся деталям кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Насос состоит из двух шестерен и приводится в действие от коленчатого вала двигателя. При вращении шестеренок, зубья захватывают масло и нагнетают его в главную масляную магистраль.

 

Лабораторная работа № 10

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Состав горючей смеси (коэффициент избытка воздуха).

2. Эксплуатационные режимы работы двигателя и состав горючей смеси на этих режимах.

 

Ответ:

1. Виды горючей смеси и коэфицентов избытка воздуха:

1.1. α=1 - нормальная смесь.

1.2. α=0.5 – 0.6 – смесь обогащенная (режим пуска).

1.3. α=0.6 – 0.8 – смесь обогащенная (режим прогрева или холостого хода).

1.4. α=1.1 – 1.2 –смесь обедненная (режим средней или полной нагрузки).

2. Смесь из 15 кг. воздуха и 1 кг бензина принято называть нормальной смесью. Уменьшим поступление воздуха до 12,5-13 кг. Смесь, как принято говорить, обогатится (бензином) - станет так называемой мощностной, потому что, сгорая в цилиндрах наиболее быстро, создает максимальное давление на поршни, а значит, высокую мощность. Правда, экономичность ухудшается довольно ощутимо, на 15-20%. Если стремиться к экономичности, воздуха к смеси следует немного добавить - до 16 кг на 1 кг бензина. Такую смесь и называют экономичной. Расход бензина становится минимальным, правда, ценой некоторых потерь мощности - до 8-10% в сравнении с "мощностной". Смесь такого состава принято называть обедненной. Если при сгорании на 1 кг бензина затрачивается лишь 11-12 кг воздуха, смесь называют богатой. Дальнейшее обогащение 5-6 кг воздуха на 1 кг топлива приводит к тому, что способность смеси к воспламенению ухудшается настолько, что двигатель вообще может остановиться.
Нельзя обеднять смесь беспредельно: когда воздуха больше 20 кг на 1 кг бензина, воспламенение от искры станет ненадежным и может вообще прекратиться.

 

Лабораторная работа № 11

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Характеристики карбюраторов.

2. Назначение систем и механизмов карбюраторов.

3. Регулировочные параметры по регулировке уровня топлива в поплавковых камерах карбюраторов.

Ответ:

1. Характеристика карбюраторов.

1.1. В зависимости от расположения патрубка смесительной камеры и направления в нем потока смеси карбюраторы делятся на:

· с восходящим потоком

· с горизонтальным потоком

· с падающим потоком

1.2. С сбалансированной поплавковой камерой.

1.3. Одно и двух камерные. Двухкамерные делятся на:

· с параллельным включением

· с последовательным включением

2. Поплавковая камера. Служит для поддержания строго заданного уровня топлива.

Система холостого хода. Служит для приготовления и подачи обогащенной горючей смеси, в целях обеспечения устойчивой работы двигателя.

Пусковое устройство. Служит для получения богатой горючей смеси.

Главная дозирующая система. Служит для приготовления горючей смеси необходимого состава при работе двигателя на режимах средних и полных нагрузок. Поддержание постоянства смеси производится: пневмоническим торможением топлива, регулированием разряжения в диффузоре.

Распылители. Расположен в смесительных камерах с малыми и большими диффузорами.

Дроссельные заслонки. Управляют подачей горючей смеси, подаваемой во впускной коллектор.

Экономайзер. Служит для обогащения смеси на мощностных режимах, при больших и полных открытиях дроссельных заслонок. К нему относятся: топливный жиклёр, клапан с механическим или пневматическим управлением.

3. Признак пониженного уровня топлива в поплавковой камере: потеря мощности, перегрев двигателя, возможные хлопки в карбюратор.

Признак повышенного уровня топлива в поплавковой камере: повышенный расход топлива, черный дым из выхлопной трубы.

Регулировка: регулировка производится путем подгибания лепестка поплавка.

 

Лабораторная работа № 12

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. В чём сущность смесеобразования в дизельном двигателе (охарактеризовать: типы камер сгорания и форсунок, давление впрыска топлива и коэффициент избытка воздуха)?

2. Особенности смесеобразования при наддуве.

 

Ответ

1. Особенностью дизельных двигателей яв­ляется приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилин­дров.

В дизелях топливо поступает от насоса высокого давления и посред­ством форсунки впрыскивается в ци­линдры под давлением, в несколько раз превышающим давление воздуха в конце такта сжатия. Смесеобра­зование начинается с момента пос­тупления топлива в цилиндр. При этом в результате трения о воздух струя топлива распыливается на мельчайшие частицы, которые обра­зуют топливный факел конусообраз­ной формы. Чем мельче распылено топливо и чем равномернее распреде­лено оно в воздухе, тем полнее сго­рают его частицы. Испарение и воспламенение топли­ва осуществляются за счет высокой температуры и давления сжатого воздуха (к концу такта сжатия тем­пература воздуха составляет 550-700°С, а давление — 3,5—5,5 МПа).

Коэффициент избытка воздуха для различных типов дизелей устанавливают в пределах , что обуславливает высокую экономичность дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями.

Неразделенные камеры сгорания представляют собой обьем, заключенный между днищем поршня, когда он находится в В.М.Т., и плоскостью головки. Такие камеры называют также однополостными с объемным смесеобразования, т.к. процесс смесеобразования основан на впрыскивании топлива непосредственно в толщу горячего воздуха, находящегося в объеме камеры сгорания дизелей.

Разделенные камеры сгорания состоят из двух объемов соединенных между собой каналами основного объема заключенного в полости над днищем поршня и дополнительного, расположенного чаще всего в головке блока.

Существуют форсунки закрытого и открытого типов. Форсунки закрытого типа по конструкции запорного устройства распылителей делятся на бесштифтовые и штифтовые.

У бесштифтовых форсу­нок конец запорной иглы представляет собой конус, отделяющий сопловые отверстия от топливопровода высокого давления.

У штифтовых форсунок на конце запорной иглы имеется фасонный штифт, входящий в сопловое отверстие рас­пылителя, что придает струе рас­пыленного топлива конусообразность и строго определенную направленность. Такие форсунки чаще всего применяют в дизелях с разделен­ными камерами сгорания.

Давление начала подъема иглы составляет 18-22 МПа.

 

 

2. Для повышения мощности дизеля используют наддув, т.е. подачу заряда воздуха в цилиндр под давлением. Увеличивая наполнение цилиндров воздухом, турбокомпрессор повышает эффективность сгорания, одновременно увеличенной дозой впрыскиваемого топлива. Это дает возможность повысить эффективную мощность дизеля на 20-30%.

 

Лабораторная работа № 13

Тема. Топливные насосы высокого давления (ТНВД) и регуляторы частоты вращения коленчатого вала.

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Схема работы насосной секции ТНВД ( рисунок и описание).

2. Назначение и характеристики (виды) регуляторов частоты вращения коленчатого вала.

Ответ:

1.

Рисунок - Схема работы секции насоса высокого давления: а—впуск (всасывание);

б — начало подачи; в — конец подачи.

Работа насоса высокого давления плунжерного типа, установленного на дизелях ЯМЗ-236, -238, КамАЗ-740 и ЗИЛ-645, состоит из наполнения надплунжерного пространства топ­ливом с частичным его перепуском, подачи топлива под высоким давле­нием к форсункам, отсечки и пере­пуска его в сливной топливопровод. При работе двигателя рейка топлив­ного насоса перемещается в соот­ветствии с изменением подачи топли­ва, при этом одновременно пово­рачиваются плунжеры всех сек­ций. В виду того что все секции ра­ботают одинаково, рассмотрим ра­боту насоса на примере одной из секций дизеля ЯМЗ-236. При движении плунжера 1 вниз (рис. а) внутреннее пространст­во гильзы 12 наполняется топливом, и одновременно оно подается насо­сом низкого давления в подводящий канал 10 корпуса 11 насоса. При этом открывается впускное отверстие 9, и топливо поступает в надплунжерное пространство 8. Затем под действием кулачка плунжер начи­нает подниматься вверх (рис. 3, б), перепуская топливо обратно в под­водящий канал 10 до тех пор, пока верхняя кромка плунжера 1 не пере­кроет впускное отверстие 9 гильзы. После перекрытия этого отверстия давление топлива резко возрастает и при 1,2—1,8 МПа топливо, пре­одолевая усилие пружины 5, подни­мает нагнетательный клапан 6 и по­ступает в топливопровод. Дальнейшее перемещение плунже­ра вверх вызывает повышение давле­ния до 16,5+0'5 МПа, превышающее давление, создаваемое пружиной форсунки, в результате чего игла форсунки приподнимается и проис­ходит впрыскивание топлива в каме­ру сгорания. Подача топлива про­должается до тех пор, пока винто­вая кромка 13 (рис. 3, в) плунже­ра не откроет выпускное отверстие 3 в гильзе, в результате чего давление над плунжером резко па­дает, нагнетательный клапан 6 под действием пружины закрывается и надплунжерное пространство разъе­диняется с топливопроводом высо­кого давления. При дальнейшем дви­жении плунжера вверх топливо пере­текает в сливной канал 4 через продольный паз 2 и винтовую кромку 13 плунжера. Нагнетательный клапан 6 разгру­жает топливопровод высокого дав­ления, так как он снабжен цилиндрическим разгрузочным пояском 7, который при посадке клапана на седло обеспечивает увеличение объема топливопровода примерно на 70—80 мм³. Этим достигается резкое прекращение впрыскивания топлива и устраняется возможность его подтекания через распылитель фор­сунки, что улучшает процесс смесе­образования и сгорания рабочей смеси, а также повышает надеж­ность работы форсунки. Перемещение плунжера во втулке с момента закрытия впускного от­верстия до момента открытия вы­пускного отверстия называется активным ходом плунжера, который в основном и определяет количество подаваемого топлива за цикл работы топливной секции.

Изменение количества топлива, подаваемого секцией за один цикл, происходит в результате поворота плунжера 1 зубчатой рейкой. При различных углах поворота плунжера благодаря винтовой кромке смеща­ются моменты открытия выпускного отверстия. При этом, чем позднее открывается выпускное отверстие, тем большее количество топлива мо­жет быть подано к форсункам.

 

2. Дизелях устанавли­вают регуляторы частоты вращения коленчатого вала, которые позволя­ют автоматически поддерживать за­данную частоту вращения коленчатого вала двигателя, облегчают управление авто­мобилем и повышают эффективность использования дизелей. В автомобильных дизелях, как правило, применяют центробежные регуляторы, которые подразделяют на всережимные и

двухрежимные. Первые обеспечивают устойчивую работу дизеля на всех задаваемых скоро­стных режимах, включая минималь­ную частоту вращения коленчатого вала дизеля на холостом ходу, и ог­раничивают максимальную частоту вращения коленчатого вала; вторые поддерживают минимально устойчи­вое вращение коленчатого вала на холостом ходу и ограничивают его максимальную частоту вращения, т. е. действуют на двух предельных скоростных режимах работы двига­теля.

Всережимные регуляторы. На автомобильных четырех­тактных дизелях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238, а также на дизеле КамАЗ-740 устанавливают всережимные регуляторы, которые в зависимости от нагрузки двигателя автоматически изменяют количество подаваемого топлива и поддержива­ют частоту вращения коленчатого вала, заданную положением рычага управления или степенью нажатия на педаль подачи топлива. Регу­ляторы обеспечивают также увели­чение подачи топлива при пуске двигателя, поддерживают минималь­но устойчивую и ограничивают мак­симальную частоту вращения колен­чатого вала.

 

Лабораторная работа №14

Содержание отчёта по лабораторной работе

 

1. Преимущества и недостатки систем питания двигателей работающих на сжиженном, сжатом газе.

2. Особенность работы дизельного двигателя работающего на сжатом газе.

3. Меры безопасности при уходе за системой питания двигателя работающего на газовом топливе.

Ответ:

1. «+» По сравнению с карбюраторными двигателями газовые более экономичны, менее токсичны, работают без детонаций, имеют более полное сгорание топлива и меньший износ деталей, срок их службы больше в 1,5 — 2 раза.

«-» Однако их мощность меньше на 20 %, так как в смеси с воздухом газ занимает больший объем, чем бензин. У них сложнее система питания и обслуживание в эксплуатации, требующее высокой техники безопасности.

2. Газодизельный двигатель работает на смеси природного газа (метана) и дизельного топлива. По основному признаку (способу воспламенения газовоздушной смеси), газодизель относится к двигателям с принудительным воспламенением (запальная доза дизельного топлива).

3. 3.1. Требования при эксплуатации
автомобилей, работающих на газовом топливе:

3.2. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, работающих на газовом топливе, должны осуществляться с соблюдением требований действующих нормативных правовых актов.
3.3. В процессе эксплуатации автомобили, работающие на газовом топливе, должны ежедневно при выпуске на линию и возврате, подвергаться осмотру с целью проверки герметичности и исправности газовой системы питания. Герметичность всех соединений проверяется с помощью специальных приборов на слух или мыльной эмульсией.
Неисправности газовой системы питания (негерметичность) устраняются только на постах по ремонту и регулировке газовой системы питания или в специализированной мастерской.
3.4. В случае неисправности газовой системы питания необходимо немедленно выполнить работы, предусмотренные п. 2.1.2.7 настоящих Правил, а для перевода на нефтяное топливо - п. 2.1.2.2 настоящих Правил.
3.5. После ночной или длительной стоянки необходимо открыть капот двигателя и проветрить подкапотное пространство, затем проверить исправность газовой системы питания, трубопроводов и соединений, после чего осуществить пуск двигателя.
3.6. При обнаружении утечки газа из арматуры баллона необходимо выпустить или слить газ из баллона. Выпуск КПГ или слив ГСН в условиях организации должен производиться на специально оборудованных постах в соответствии с требованиями действующих нормативных правовых актов.
3.7. При обнаружении в пути утечки газа необходимо немедленно остановить автомобиль, работающий на газовом топливе, выключить двигатель, закрыть все вентили и принять меры к устранению неисправности, если это возможно, или сообщить в организацию.
3.8. Работа двигателя автомобиля, работающего на смеси бензина и газа, запрещается.
3.9. При постановке АТС, работающего на газовом топливе, на ночную или длительную стоянку необходимо закрыть расходные вентили, выработать оставшийся в магистрали газ до полной остановки двигателя, затем выключить зажигание, установить переключатель массы в положение "отключено", после чего закрыть механический магистральный вентиль (при его наличии).
3.10. При остановке двигателя АТС, работающего на газе, на короткое время (не более 10 минут) магистральный вентиль может оставаться открытым.
3.11. Магистральный и расходный вентили следует открывать медленно во избежание гидравлического удара.
3.12. Не допускается:
выпускать КПГ или сливать ГСН при работающем двигателе или включенном зажигании;
оставлять в промежуточном положении расходные вентили, они должны быть полностью открыты или закрыты;
применять дополнительные рычаги для закрытия или открытия расходных, магистрального и наполнительного вентилей;
ударять по газовой аппаратуре или арматуре, находящейся под давлением;
останавливать АТС, работающий на газовом топливе, ближе 5 метров от места работы с открытым огнем, а также пользоваться открытым огнем ближе 5 м от автомобиля;
проверять герметичность соединений газопроводов, газовой системы питания и арматуры открытым огнем;
эксплуатировать АТС, работающее на газовом топливе со снятым воздушным фильтром;
пускать двигатель при утечке газа из газовой системы питания, а также при давлении газа в баллонах менее 0,5 МПа (5 кгс/м2) (для КПГ);
находиться на посту выпуска и слива газа посторонним лицам;
курить и пользоваться открытым огнем на посту слива или выпуска газа, а также выполнять работы, не имеющие отношения к сливу или выпуску газа.
3.13. Перед заправкой АТС газовым топливом необходимо остановить двигатель, выключить зажигание, установить переключатель массы в положение "отключено", закрыть механический магистральный вентиль (при его наличии); расходные вентили на баллонах при этом должны быть открыты.
При заправке газовым топливом не допускается:
стоять около газонаполнительного шланга и баллонов;
подтягивать гайки соединений топливной системы и стучать металлическими предметами;
работать без рукавиц;
заправлять баллоны в случае обнаружения разгерметизации системы питания;
заправлять баллоны, срок освидетельствования которых истек.
3.14. Если при пуске двигателя после заправки автомобиля газом на автомобильной газозаправочной станции он работает с хлопками, то водитель обязан немедленно заглушить двигатель и отбуксировать автомобиль для устранения неисправностей в безопасное место.
3.15. После наполнения баллонов газом необходимо сначала закрыть вентиль на заправочной колонке, а затем - наполнительный вентиль на автомобиле.
Отсоединять газонаполнительный шланг можно только после того, как оба вентиля закрыты.
При заправке автомобиля КПГ отсоединять газонаполнительный шланг необходимо только после того, как газ из него выпущен в атмосферу ("на свечу").
Если во время заправки газонаполнительный шланг случайно разгерметизировался, необходимо немедленно закрыть выходной вентиль на газонаполнительной колонке, а затем - наполнительный вентиль на автомобиле.

 

 

Лабораторные работы №2,3

Тема: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) карбюраторных (бензиновых) и дизельных двигателей внутреннего сгорания (д.в.с)

 

Содержание отчёта по лабораторной работе

1. Выполнить рисунок форм камер сгорания дизельных двигателей.