Автомобильные двигатели (АД) (стр. 10 )

Для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования температуры жидкости в системе применяют термостаты.

Для повышения скорости воздуха, охлаждающего радиатор, применяются вентиляторы осевого типа с двух – и восьмилопостными крыльчатками, изготовленными из стали или пластмассы.

Для повышения топливной экономичности и оптимизации теплового режима АД в приводе вентиляторов применяют различные устройства, позволяющие автоматизировать их работу: для включения и выключения – электромагнитные муфты (ГАЗ-3102), индиавидуальные приводы (ВАЗ-2106) от электродвигателей, гидромуфты (КамАЗ-740).

Отчет

1  По заданной модели АД указать основные параметры системы охлаждения:

-  тип системы охлаждения;

-  емкость систем;

-  марка теплоносителя;

-  нормальный температурный режим двигателя;

-  наличие расширительного бачка;

-  способ натяжения ремня вентилятора;

-  тип жидкостного насоса.

2  Составить структурную схему системы охлаждения. Составить спецификацию функциональных частей системы.

3  Выполнить эскиз – разрез жидкостного насоса с указанием его частей.

4  Отрегулировать натяжение ремня жидкостного насоса.

Контрольные вопросы:

1  Назначение системы охлаждения и ее основные параметры.

2  Большой и малый круги циркуляции охлаждающей жидкости.

3  Устройство, регулирующее температурный режим двигателя.

4  Устройство и работа радиатора и вентилятора.

Лабораторная работа № 10

Устройство, работа и параметры системы смазывания АД

Содержание работы: изучение назначения, устройства, работы и параметров комбинированной системы смазывания, а также устройства конструктивных элементов смазывания: масляного насоса, центробежного масляного фильтра, масляного радиатора. Составление отчета.

Общие сведения

Смазочная система АД предназначена для уменьшения трения и износа его деталей, предотвращения коррозии, удаления продуктов износа, частичного охлаждения его отдельных узлов, а также уплотнения цилиндро-поршневой группы.

В качестве моторных масел применяются следующие марки: М-8В; М - 6/10 Г1; «ЛУКОЙЛ СТАНДАРТ» (10W-30, 15W-40, SF/CC);

«УФАЛЮБ» (15W-40, SF/CC); М-8 Г2К; М-10 Г2К и др.

В качестве пластичных смазок применяются: солидол Ж и С; Литол-24; ЦИАТИМ-201 и др.

АД имеют систему смазывания с «мокрым» картером (основной запас масла находится в поддоне картера).

В систему смазывания входят: поддон; масляный насос с маслоприемником; центробежный (бумажный) фильтр очистки масла; масляный радиатор; масляные каналы в деталях КШМ, ГРМ и блок-картере двигателя; контрольные устройства (уровня, давления и температуры масла); маслопроводы, краны; система вентиляции картера (рис. 11).

Рис. 11. Схема системы смазки с мокрым картером: 1– поддон картера; 2 –маслоприемник; 3 – масляный насос; 4 – фильтр; 5 – манометр; 6 – кривошипно-шатунный механизм; 7 – газораспределительный механизм; 8 – главная масляная магистраль; 9 – термометр; 10 – масляный радиатор; 11 – предохранительный клапан

При работе двигателя очищенное масло в необходимом количестве при определенной температуре и давлении подается к трущимся деталям масляным насосом.

Масло под давлением подается к подшипникам коленчатого и распределительного валов; втулкам коромысел и наконечникам штанг; к подшипникам топливного насоса высокого давления; к компрессору и к турбокомпрессору.

Цилиндры, поршни и другие детали, и сборочные единицы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.

Вентилятор, жидкостный насос, генератор, механизмы пуска, распределитель зажигания и др. узлы снабжаются самостоятельными устройствами для смазки трущихся деталей.

В процессе циркуляции в двигателе масло очищается в сетке маслоприемника, в полнопоточной центрифуге, ротор который вращается с частотой 6000 мин-1 и более, в полостях шатунных шеек коленчатого вала, а также в полнопоточных бумажных фильтрах.

Охлаждение масла в двигателе достигается обдувом поддона воздухом, вентиляцией картера и подачей масла в масляный радиатор, расположенный перед радиатором системы охлаждения. При включении масляного радиатора температура масла в картере не должна превышать 80–90 °С.

Во избежание преждевременного старения масла осуществляется вентиляция картера при атмосферном давлении. При закрытой вентиляции происходит отсос картерных газов во впускной трубопровод и подача в картер свежего воздуха, предварительно прошедшего через фильтр. Давление масла в смазочной системе является самым важным параметром, характеризующим состояние элементов системы и качество (вязкость) масла, а также и состояние кривошипно-шатунного механизма.

Например, у двигателя ЗИЛ-508.10 в условиях эксплуатации минимальное допустимое давление масла в смазочной системе должно быть при частоте вращения коленчатого вала 1200 мин-1 – 0,15 МПа, при 500 мин-1 – 0,05 МПа.

У прогретого двигателя КамАЗ-740 давление масла при номинальной частоте вращения коленчатого вала должно составлять 0,45–0,55 МПа.

Отчет

1  По заданной модели АД указать основные параметры системы смазывания:

-  тип системы смазывания;

-  емкость системы;

-  марка моторного масла;

-  нормальная температура и давление масла;

-  тип полнопоточного масляного фильтра тонкой очистки;

-  тип масляного насоса;

-  способ регулирования давления в системе.

2  Составить структурную схему системы смазывания. Составить спецификацию функциональных частей системы.

3  Выполнить эскиз – разрез масляного насоса с указанием его частей.

Контрольные вопросы:

1  Назначение смазочной системы и ее основные параметры.

2  Способы подачи смазочного материала к узлам трения двигателя.

3  Устройство и работа центробежного масляного фильтра.

4  Устройства, регулирующие температуру масла в системе.

5  Классификация моторных масел.

Лабораторная работа № 11

Устройство, работа и параметры системы питания дизельных двигателей

Содержание работы: изучение назначения, устройства, работы и параметров системы питания дизелей, а также устройство топливоподающей аппаратуры, приборов подачи воздуха и выпуска отработавших газов. Составление отчета.

Общие положения

Система питания дизельных АД предназначена для подачи, очистки и точного дозирования топлива, поступающего в цилиндры под давлением, а также для очистки и подачи в цилиндры воздуха и отвод отработавших газов.

В дизельном АД горючая смесь образуется непосредственно в цилиндре двигателя.

В качестве моторного топлива применяется дизельное топливо марок (ГОСТ 305-82): летнее (Л), зимнее (З) и арктическое (А).

По содержанию серы топливо подразделяется на два вида: I – не более 0,2 %; II – не более 0,5 %, (А – не более 0,4 %).

По склонности к самовоспламенению топливо оценивается цетановым числом (ЦЧ = 45 единиц).

Система питания современных дизельных АД применяется раздельного типа и состоит из топливного бака, фильтра грубой очистки топлива, топливо - подкачивающего насоса низкого давления, топливного насоса высокого давления (ТНВД) с регулятором числа оборотов и автоматической муфтой опережения впрыска топлива, фильтра тонкой очистки топлива, форсунок и трубопроводов высокого и низкого давления, воздушного фильтра, впускного и выпускного коллекторов, глушителя шума выпуска отработавших газов и указателя количества топлива в баке (рис. 12).

Рис. 12. Схема системы питания дизельного двигателя: 1 – топливный бак;

2 – топливный кран; 3 – фильтр грубой очистки топлива; 4 – топливоподкачивающий насос; 5 – фильтр тонкой очистки топлива; 6 – топливопровод низкого давления; 7 – ТНВД; 8 – топливопровод высокого давления; 9 – дренажная система; 10 – форсунка; 11 – фильтр воздушный, 12 – коллектор впускной;

13 – камера сгорания; 14 – коллектор выпускной; 15 – глушитель

Система питания снабжается электрофакельным пусковым устройством, а также устройством для подогрева топлива в холодное время года.

Таким образом, система питания дизельных двигателей включает различные функциональные системы, имеющие каждое свое назначение: система подачи топлива; система питания дизеля воздухом; система выпуска отработавших газов.

Процесс смесеобразования в дизелях протекает внутри цилиндров двигателя за очень короткий промежуток времени, составляющий 20–40° угла поворота коленчатого вала (примерно за 0,002 с), при этом топливо впрыскивается в камеру сгорания со сжатым воздухом давлением 3,0–3,5 МПа и температурой 700–900 К.

Смесеобразование представляет процесс испарения мелко распыленного топлива и перемешивание его паров с воздухом. Для улучшения смесеобразования в цилиндры дизеля необходимо нагнетать больше воздуха, чем это теоретически необходимо за счет увеличения коэффициента избытка воздуха в пределах 1,4–1,7 (большие значения – для дизелей с турбонаддувом). Важным фактором, способствующим приготовлению однородной смеси, являются повышение давления впрыска топлива (до 20 МПа) и организацию вихревого движения воздуха в камере сгорания.

На современных дизельных АД нашло применение объемное и объемно-пленочное смесеобразование. Для этого применяют неразделенные камеры сгорания, выполняемые в днище поршня. В этом случае обеспечивается приемлемая жесткость работы дизеля при высокой экономичности (ge = 235–238 г/(кВт·ч), малым процентом образования сажи и благоприятные условия для запуска холодного двигателя, а также открываются широкие возможности для использования наддува как одного из современных средств форсирования двигателя.

Основными элементами системы подачи топлива являются ТНВД и форсунки, которые соединяются топливопроводном высокого давления.

ТНВД обеспечивает подачу под давлением 20 МПа и выше точно отмеренных порций топлива к форсункам цилиндров в соответствии с нагрузочным и скоростным режимами работы дизеля в заданный момент.

В корпусе ТНВД многоцилиндрового двигателя располагаются в ряд или V-образно насосные секции по количеству цилиндров.