Физические процессы в двигателе автомобиля ЗиЛ - 130

 определенной  последовательности  в   соответствии   с   порядком   работы

 двигателя. Распределительные  вал  отливают   из   специального   чугуна   или отковывают из  стали.  Устанавливают  его  в  отверстия  стенок  и  ребрах  картера. Для этой цели на валу  имеются цилиндрические шлифованные  опорные шейки. Для уменьшения трения между шейками вала  и  опорами  в  отверстия запрессовывают   втулки,   внутренняя    поверхность    которых    покрыта антифрикционным слоем.

        На валу, помимо опорных шеек, имеются кулачки — по  два  на  каждый

 цилиндр,  шестерня   для   привода   масляного   насоса   и   прерывателя-

 распределителя  и эксцентрик для привода топливного  насоса.

        От  переднего  торца  распределительных  валов  двигателя   ЗИЛ-130

 приводится в  действие  датчик  пневмоцентробежного  ограничителя  частоты вращения    коленчатого    вала    двигателя.     Трущиеся     поверхности распределительного  вала  для  уменьшения  износа  подвергнуты  закалке  с помощью нагрева током высокой частоты.

 

 

 

 

        Привод распределительного вала  от коленчатого  вала  осуществляется

 при помощи  шестеренчатой  передачи.  Для  этой  цели  на  переднем  торце

 коленчатого  вала  насажена  стальная  шестерня,  а  на   переднем   конце

 распределительного  вала —  чугунная шестерня.  Распределительная  шестерня от провертывания на валу удерживается  шпонкой  и  закрепляется  шайбой  и болтом, завернутым в торец  вала.  Обе  распределительные  шестерни  имеют косые зубья, вызывающие при вращении вала его осевое смещение.

        Для предупреждения осевого смещения  вала при работе двигателя  между шестерней и  передней  опорной  шейкой  вала  установлен  фланец, который закреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров

(рис. 6). Внутри фланца на  носке  вала  установлено  распорное  кольцо,  толщина  которого несколько больше толщины фланца, в результате чего  достигается  небольшое осевое  смещение  распределительного  вала.  В  четырехтактных  двигателях рабочий  процесс  происходит  за  четыре  хода  поршня  или  два   оборота коленчатого вала, т. е. за  это  время  должны  последовательно  открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра, а это возможно  если  число оборотов распределительного вала будет в  2  раза  меньше  числа  оборотов коленчатого   вала,   поэтому   диаметр   шестерни,    установленной    на распределительном валу, делают в 2  раза  большим,  чем  диаметр  шестерни коленчатого вала.

        Клапаны в цилиндрах двигателя  должны открываться  и  закрываться  в

 зависимости  от направления движения и  положения поршней  в  цилиндре.  При такте впуска, когда поршень двигается  от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к нижней мёртвой точке (н. м. т.),  впускной клапан должен быть открыт, а при такте сжатия, расширения (рабочего хода) и  выпуска  закрыт.  Чтобы  обеспечить  такую  зависимость,  на  шестернях газораспредели- тельного  механизма   делают   метки:   на   зубе   шестерни коленчатого вала и между двумя зубьями  шестерни  распределительного вала (рис. 7). При сборке двигателя эти метки должны совпадать.

        Толкатели   предназначены   для   передачи   усилия   от   кулачков

 распределительного  вала к штангам.

 

        Штанги передают усилие от толкателей к  коромыслам  и  выполнены  в  виде стальных стержней с закаленными наконечниками (ЗИЛ-130)

        Коромысла передают усилие от  штанги к клапану. Изготовляют  их  из

 стали в виде  двуплечего рычага, посаженного на ось. В отверстие  коромысла для  уменьшения  трения  запрессовывают  бронзовую   втулку.   Полая   ось закреплена в стойках на  головке  цилиндров.  От  продольного  перемещения коромысло  удерживается  сферической  пружиной.  На   двигателях   ЗИЛ-130 коромысла не равноплечие. В короткое плечо завернут регулировочный винт  с контргайкой, упирающийся в сферическую поверхность наконечника штанги.

        Клапаны служат для периодического  открытия  и  закрытия  отверстий

 впускных и  выпускных каналов в зависимости  от положения поршней в цилиндре и от порядка работы двигателя.

        В  двигателе  ЗиЛ-130  впускные  и  выпускные  каналы  выполнены  в

 головках цилиндров  и  заканчиваются  вставными  гнездами  из жаропрочного чугуна.

        Клапан (рис. 8) состоит из головки  и стержня. Головка имеет  узкую,

 скошенную под  углом 45 или 30° кромку  (рабочая  поверхность),  называемую фаской. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла, для чего  эти поверхности взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. Для  лучшего  наполнения  цилиндров  свежей  горючей смесью диаметр головки  впускного  клапана делают  большим,  чем  диаметр выпускного.

 

Система охлаждения: необходимость  системы  охлаждения  вызывается  тем,   что   детали двигателя,  соприкасающиеся  с  раскаленными  газами,  при  работе  сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренних деталей двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и  заедание их.  Нельзя  допускать  и  переохлаждения  двигателя,  так  как  при  этом увеличиваются   тепловые   потери   и   уменьшается   количество   полезно используемого тепла, возрастают потери на трение  вследствие  загустевания смазки,  ухудшаются  условия  смесеобразования,   снижается   мощность   и ухудшается  экономичность.  Нормальный  тепловой  режим  работы  двигателя должен быть в пределах 80—90 °С. На  двигателе ЗиЛ-130 применяют систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В качестве теплоносителя применяют воду или специальные незамерзающие смеси — антифризы или тосолы.

        К  системе  жидкостного  охлаждения  (рис.  9)  относятся:  полость

 охлаждения блока  и головок цилиндров, радиатор, водяной насос, вентилятор, жалюзи, термостат, водораспределительная труба, патрубки, шланги,  сливные краники.

 

 

        Охлаждающая жидкость, находящаяся  в полости охлаждения,  нагреваясь за счет тепла, образующегося в цилиндре двигателя, поступает  в  радиатор, охлаждается в нем и  возвращается  в  полость  охлаждения.  Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается водяным насосом, а  усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува радиатора воздухом.

        Отдельные  детали   системы   охлаждения   соединены   трубками   и

 прорезиненными  шлангами.  Степень  охлаждения  регулируется  при   помощи термостата, жалюзи. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора  или  расширительного  бачка.  Вместимость  системы   охлаждения двигателя автомобиля ЗиЛ-130 —26л. Охлаждающую  жидкость  выпускают  через краники  или  отверстия,  закрываемые  резьбовыми  коническими   пробками, расположенными в нижнем патрубке блока цилиндров и пусковом подогревателе.

 

       Радиатор отдает воздуху тепло от охлаждающей жидкости.  Он  состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей  крепления  (рис.  10). Сердцевина радиатора выполнена из  отдельных  вертикальных  трубок,  между которыми находятся поперечные горизонтальные пластины, придающие радиатору жесткость и  увеличивающие  поверхность охлаждения.  Трубки   сердцевины радиатора впаяны в верхний и нижний бачки.

        Верхний бачок  радиатора  автомобиля  ЗиЛ-130   имеет  горловину  с

 пробкой и  пароотводную трубку. На автомобиле  ЗиЛ-130 и  в  нем  установлен  датчик указателя перегрева двигателя. Верхний бачок соединен прорезиненным шлангом с полостью охлаждения двигателя. Нижний  имеет  кран  для  выпуска охлаждающей жидкости и патрубок для соединения с водяным насосом.

        Для повышения температуры    кипения  охлаждающей  жидкости  и  тем

 самым поддержания  наиболее выгодного температурного  режима  на  изучаемых двигателях применена  закрытая  система  охлаждения,  у  которой  радиатор непосредственно  не  соединен  с  атмосферой.  В  таких  системах   пробка радиатора плотно закрывает горловину.  В  пробке  имеются  два  клапана  — паровой и воздушный.

        Паровой клапан пробки радиатора   допускает  повышение

 давления в  системе охлаждения на 0,028 ... 0,10 МПа  выше  атмосферного,  в

 результате чего  уменьшаются потери охлаждающей жидкости  от  испарения,  а температура кипения охлаждающей жидкости повышается и  составляет  108°С - 119°С. При  повышении  давления  в  системе  свыше  расчетного  клапан автоматически открывается.

        После   охлаждения   нагретого   двигателя   возникает    опасность

 сдавливания  трубок радиатора в  результате  создавшегося  разрежения.  Для

 предотвращения  этого явления  служит  воздушный  клапан  пробки  радиатора, который, открываясь при  разрежении  0,001  - 0,013  МПа, пропускает внутрь его воздух.

        Жалюзи служат  для  регулирования  интенсивности  обдува  радиатора

 встречным потоком  воздуха. Они состоят из отдельных  пластин, укрепленных шарнирно впереди радиатора.  Управляют  жалюзи  рукояткой, выведенной в кабину. При затягивании рукоятки пластины,  поворачиваясь  на шарнирах, уменьшают встречный поток воздуха, поступающий к радиатору.

          Водяной  насос.  Принудительная  циркуляция  жидкости  в  системе

 охлаждения создается  водяным насосом центробежного типа. Насос  установлен в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с  крыльчаткой и самоуплотняющегося сальника. Под действием центробежной  силы, возникающей при вращении крыльчатки, охлаждающая жидкость из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам.  Из  отверстия  в  стенке  корпуса  насоса  охлаждающая  жидкость попадает в  полость  охлаждения  блока  цилиндров.  Вытеканию  охлаждающей жидкости между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в  месте выхода вала самоуплотняющийся сальник, состоящий из  резиновой  манжеты, металлической обоймы, пружины и шайбы.

        Вентилятор.  Для  усиления  потока   воздуха,   проходящего   через

 сердцевину радиатора, служит вентилятор. Его  обычно  монтируют  на  одном валу с водяным насосом. Он состоит из крыльчатки  с  четырьмя  или  шестью лопастями, привернутыми к ступице. Вал вентилятора  одновременно  является валом водяного насоса и установлен в его корпусе на шариковых подшипниках.

        Привод  водяного  насоса  и  вентилятора  осуществляется  от  шкива

 коленчатого  вала клиновидным ремнем.

        В  двигателе  ЗиЛ-130   ремень   охватывает   также   шкив   насоса

 гидроусилителя  рулевого управления.

        Термостат.  В  период  пуска  двигателя   для   уменьшения   износа

 желательно возможно  быстрее прогреть его до температуры 80 - 90 °С и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру.

        Для этой  цели  служит  термостат,  его  устанавливают  в  патрубке

 полости впускного  трубопровода.

 

 

 

        Термостат (рис. 13) состоит из  корпуса,  гофрированного  латунного

 цилиндра,  штока  и  двойного  клапана.  Внутрь  гофрированного  латунного

 цилиндра налита  жидкость, температура  кипения  которой  70 -75°С.  Когда

 двигатель не  прогрет,  клапан  термостата  закрыт  (см.  рис.  13,  а),  и

 циркуляция происходит  по малому кольцу: водяной насос  — полость охлаждения — термостат— перепускной шланг — насос.

        В системе охлаждения двигателя  ЗИЛ-130 в период прогрева циркуляция осуществляется  через  полость  охлаждения   компрессора   пневматического привода тормозов, минуя радиатор.

        При нагреве охлаждающей жидкости до 70-  75  °С  в  гофрированном

 цилиндре термостата  жидкость  начинает  испаряться,  давление повышается, цилиндр, разжимаясь, перемещает шток и, поднимая клапан (см. рис. 13,  б), открывает путь для жидкости через радиатор. Когда температура  жидкости  в системе  охлаждения  достигнет  90   °С,   клапан   термостата   полностью открывается, одновременно скошенной  кромкой  закрывая  выход  жидкости  в малое кольцо и циркуляция происходит  по  большому  кольцу:  насос—полость охлаждения—термостат—верхний бачок  радиатора—сердцевина  —  нижний  бачок радиатора—насос.

        В системе  охлаждения  двигателя  ЗИЛ-130  при  полностью  открытом

 клапане термостата  циркуляция одновременно  происходит  через  радиатор  и полость  охлаждения компрессора.

        Такой термостат состоит из  корпуса, внутри которого помещен  медный

 баллон, заполняемый  массой, состоящей из  медного  порошка,  смешанного  с церезином (нефтяной воск). Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном  и крышкой расположена резиновая диафрагма, сверху которой  установлен  шток, упирающийся в серьгу, закрепленную при помощи оси на клапане.  Контроль за температурой охлаждающей  жидкости  осуществляется  по указателю температуры и при помощи лампы сигнализатора перегрева двигателя на щитке приборов.

        Управление сигнальной лампой  и  указателем  осуществляют  датчики,