Физические процессы в двигателе автомобиля ЗиЛ - 130

        Чтобы  предотвратить  возможность  работы  двигателя  с   чрезмерно  большой частотой вращения коленчатого  вала,  в  систему  питания  грузовых автомобилей включен ограничитель частоты вращения коленчатого вала.  Карбюратор К-88АМ двигателя ЗИЛ-130 имеет две смесительные  камеры, каждая из которых обслуживает четыре цилиндра.  При  работе  двигателя  на средних нагрузках топливо из поплавковой камеры  поступает  через  главные жиклеры, а затем через жиклеры полной мощности в эмульсионные каналы. В  этих  каналах  к  топливу  подмешивается  воздух,  поступающий  из воздушных жиклеров  и  жиклеров  системы  холостого  хода.  Образовавшаяся эмульсия  попадает  в  смесительные  камеры  через  кольцевые  щели  малых диффузоров. Поддержание постоянного состава обедненной смеси происходит за счет торможения топлива воздухом.    Топливный  насос.  На  автомобилях   карбюратор   расположен   выше топливного  бака  и  подача  топлива  осуществляется  принудительно.   Для принудительной  подачи  топлива  из  бака  к  карбюратору   на   двигателе установлен топливный насос диафрагменного типа.   Насос состоит из трех основных частей! корпуса, головки и крышки. В корпусе на оси размещен двуплечий рычаг с возвратной пружиной  и рычаг  ручной  подкачки.  Между  корпусом  и  головкой  насоса  закреплена диафрагма, собранная  на  штоке,  имеющем  две  тарелки.  Двуплечий  рычаг воздействует на шток через текстолитовую  упорную  шайбу.  Под  диафрагмой установлена нагнетательная пружина.

      В головке насоса расположены два впускных и один выпускной клапаны. Клапаны имеют направляющий стержень, резиновую  шайбу  и  пружину.  Сверху впускных клапанов расположен сетчатый фильтр.

        Топливный  насос  диафрагменного   типа   приводится   в   действие

 непосредственно  от эксцентрика распределительного  вала .

        При набегании эксцентрика или  штанги на наружный  конец  двуплечего рычага внутренний  конец его, перемещаясь, прогибает диафрагму вниз  и  над ней создается разрежение.  Под  действием  создавшегося разрежения топливо из бака поступает по трубопроводу к впускному отверстию насоса и проходит через сетчатый фильтр  к впускным  клапанам,  при  этом нагнетательная пружина насоса сжимается. Когда выступ эксцентрика сходит с наружного конца двуплечего рычага, диафрагма под действием  нагнетательной пружины перемещается вверх и в камере над ней создается давление.  Топливо вытесняется через нагнетательный клапан  в выпускной  канал  и  затем  по трубке в поплавковую камеру карбюратора.

        Для  уменьшения  пульсации  топлива  над  нагнетательным   клапаном  имеется воздушная камера.  При  работе  насоса  в  этой  камере  создается давление, благодаря которому  топливо подается  к  карбюратору  равномерно. Производительность топливного насоса рассчитана на работу  с  максимальным расходом топлива, однако в действительности количество подаваемого топлива должно быть меньше производительности насоса.

        При заполненной  поплавковой  камере  игольчатый  клапан  закрывает  отверстие в седле и в топливопроводе,  идущем  от  насоса  к  карбюратору, создается давление, которое распространяется  в полость над  диафрагмой.  В этом  случае  диафрагма  насоса  остается  в  нижнем  положении,  так  как нагнетательная  пружина  не  может  преодолеть  создавшееся  давление,   и двуплечий рычаг  под действием эксцентрика и  возвратной  пружины  качается вхолостую.

        Для  заполнения  поплавковой  камеры   карбюратора   топливом   при неработающем двигателе служит  рычаг ручной подкачки,  расположенный  сбоку корпуса насоса.  Рычаг  имеет  валик  со  срезанной  частью  и  возвратную пружину. В отжатом положении срез валика находится  над  коромыслом  и  не воздействует на него. При перемещении рычага ручной подкачки валик  краями вырезанной части надавливает  на  внутренний  конец  двуплечего  рычага  и перемещает диафрагму вниз.

        Рычагом ручной подкачки можно  пользоваться тогда, когда  эксцентрик  освободил наружный конец двуплечего  рычага. Топливные фильтры и отстойники.  Топливо,  поступающее  к  жиклерам карбюратора, не должно иметь механических примесей и воды, так как примеси засоряют отверстия жиклеров,  а  замерзшая в  зимнее  время  вода  явится причиной прекращения подачи топлива. Для очистки топлива в системе питания двигателя предусмотрена установка фильтров и отстойников. Сетчатые фильтры устанавливают  в  заливных   горловинах   топливных   баков,   в   корпусе диафрагменного  насоса  и   во   входных   штуцерах   поплавковой   камеры карбюратора.

        На  грузовых автомобилях в  систему питания  дополнительно  включены по два фильтра-отстойника. Один  из  фильтров-отстойников  грубой  очистки устанавливают у топливного бака. Этот  фильтр, состоит  из крышки  и  съемного  корпуса.  Внутри  корпуса   на   стойках   расположен фильтрующий  элемент  из  набора  тонких  фильтрующих   пластин, имеющих выштампованные выступы высотой 0,05 мм, поэтому между пластинами  остается щель шириной 0,05 мм. Топливо из бака поступает через входное отверстие  в отстойник  фильтра.  Так  как   отстойник  имеет   больший   объем,   чем топливопровод, скорость поступающего топлива резко снижается, что приводит к осаждению механических примесей и воды. Топливо, проходя через щели фильтрующего  элемента,  дополнительно очищается  от  механических  примесей,  которые  оседают  на фильтрующем элементе.

        Фильтр тонкой очистки топлива  устанавливают  перед карбюратором. Он  состоит  из  корпуса,  стакана-отстойника,  фильтрующего элемента с пружиной и зажимом  стакана.  Фильтрующий  элемент  может  быть выполнен керамическим или из мелкой сетки, свернутой в виде рулона.

        Топливо, подаваемое  диафрагменным  насосом,  поступает  в  стакан- отстойник. Часть механических примесей  выпадает в виде осадка  в  стакане- отстойнике, а остальные  примеси задерживаются на поверхности  фильтрующего элемента.  Фильтр грубой  очистки  топлива  установлен  у  топливного  бака  и предназначен для предварительной очистки топлива, поступающего  в  топливо подкачивающий  насос.  Состоит  он  из  корпуса,  отстойника,   крышки   с подводящими штуцерами, сетчатого фильтрующего элемента, сливной  пробки  и пробки выпуска воздуха из системы.

        Фильтр тонкой очистки топлива  предназначен для очистки  топлива  от мелких частиц. Он состоит  из двух  колпаков,  крышки  и  двух  фильтрующих элементов. В нижней части каждого колпака ввернута сливная пробка. Сменный фильтрующий элемент изготовлен из бумаги. В крышке фильтра имеется сливной клапан, через который сливается часть топлива вместе с воздухом,  попавшим в систему низкого давления.

        Воздушный фильтр. Автомобиль зачастую  эксплуатируется  в  условиях  сильного запыления воздуха. Пыль, попадая в цилиндры  двигателя  вместе  с воздухом, вызывает ускоренный  износ как цилиндров, так и  поршневых  колец. Очистка   воздуха,   поступающего   для   приготовления   горючей   смеси, осуществляется  в воздушном фильтре.

        На  автомобиле  ЗИЛ-130  применяют  воздушные  фильтры  инерционно- масляного типа. Фильтр состоит из корпуса масляной ванны, крышки с патрубком, фильтрующего элемента, изготовленного из металлической  сетки или капронового волокна, стяжного винта  с  барашковой  гайкой.

        Воздух   под   действием   разрежения,   создаваемого    работающим двигателем, через патрубок  попадает во входную кольцевую щель и,  двигаясь по ней вниз, ударяется о масло, к которому прилипают крупные частицы пыли. При дальнейшем движении воздух подхватывает частицы масла и  смачивает  им фильтрующий элемент. Масло, стекающее  с  фильтрующего  элемента,  смывает частицы пыли, осевшие на отражателе.  Воздух,  проходя  через  фильтрующий элемент, полностью очищается от механических примесей  и  по  центральному патрубку поступает в смесительную камеру карбюратора.

        Фильтр    устанавливают    при    помощи    переходного    патрубка непосредственно на  карбюраторе  и  соединяют  с  карбюратором  при  помощи воздушного патрубка.

        Топливный бак. Для хранения запаса  топлива, необходимого для работы

автомобиля, установлен  топливный  бак.  Он  состоит  из  двух  половинок, штампованных из листовой стали и соединенных  сваркой.  Внутри  бака,  для увеличения жесткости и уменьшения ударов топлива при его перемещении, установлены перегородки. Бак имеет заливную  горловину  с пробкой,  в  которой  размещены  два  клапана,  действие  которых  подобно

 действию  паровоздушных  'клапанов  пробки  горловины  радиатора.  Паровой клапан предотвращает потерю топлива  при  его  испарении,  а  воздушный  — препятствует возникновению разрежения в баке при расходовании топлива.

        Топливный бак дизельного автомобиля  аналогичен по своему устройству топливному баку автомобиля, работающего на бензине, но в  пробке  его  нет клапанов. Для предупреждения разрежения в, баке при выработке топлива,  из него в верхней части установлена  трубка,  сообщающая  внутреннюю  полость бака с атмосферой.

        Сверху бака установлен датчик  указателя уровня топлива и  штуцер  с краном и заборной  трубкой. Заборная трубка  внизу  заканчивается  сетчатым фильтром. В нижней  части  бака  имеется  сливное  отверстие,  закрываемое резьбовой пробкой.

        Вместимость топливного бака  автомобиля следующая: ЗиЛ-130—170 л.

        Впускные  трубопроводы.  Подача  горючей  смеси  от  карбюратора  к

 цилиндрам двигателя  осуществляется через впускной  трубопровод.

        Впускной трубопровод двигателя  ЗИЛ-130 отлит из алюминиевого сплава и  закреплен  к  головкам  правого  и  левого  рядов  цилиндров.  Впускной трубопровод имеет  сложную  систему  каналов,  по  которым  горючая  смесь подводится к цилиндрам. Между впускными  каналами  впускного  трубопровода имеется пространство, сообщенное с полостью охлаждения головок цилиндров.  Для уплотнения  мест  соединения  между  впускным  трубопроводом  и головками цилиндров устанавливают прокладки.  Выпускные трубопроводы. Они служат для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя, выполнены отдельно и прикреплены  с  наружной  сторон головок цилиндров.

        Для уменьшения сопротивления  проходу горючей смеси  и  отработавших  газов  каналы  впускных  и  выпускных  трубопроводов  изготовляют    более короткими и с плавными переходами. Уплотняют  выпускные  трубопроводы  при помощи металлоасбестовых прокладок, а крепят их на шпильках с гайками.

        Подогрев горючей смеси.  Процесс  приготовления  горючей  смеси  не заканчивается  в  смесительной  камере  карбюратора,  а  продолжается   во впускном трубопроводе и  цилиндрах двигателя. Для лучшего испарения топлива во время работы двигателя  впускной  трубопровод  подогревается.  Подогрев впускного трубопровода особенно необходим при  эксплуатации  автомобиля  в холодное время и в момент пуска его двигателя. Однако чрезмерный  подогрев горючей смеси нежелателен, так как при этом объем смеси  увеличивается,  а весовое наполнение цилиндров уменьшается.

        В двигателе ЗИЛ-130  подогрев  горючей  смеси  происходит  за  счет тепла, отдаваемого циркулирующей  жидкостью в полости охлаждения  впускного трубопровода. При пуске  этих  двигателей  в  условиях  низких  температур возможен подогрев впускного трубопровода  за  счет  пролива  горячей  воды через систему охлаждения.

        Система зажигания.

        Сжатая рабочая смесь в цилиндре  двигателя зажигается  электрическим

 разрядом —  искрой, образующейся между  электродами  свечи  зажигания.  Для образования  электрического  разряда  в  условиях  сжатой  рабочей   смеси необходимо напряжение не менее 12—16 кВ.

        Преобразование тока низкого  напряжения в ток высокого  напряжения  и распределение  его  по  цилиндрам   двигателя   осуществляется   приборами зажигания.  Система   зажигания  состоит  из   источников   тока   низкого напряжения, катушки зажигания,  прерывателя-распределителя,  конденсатора, свечей зажигания, включателя  зажигания  и проводов  низкого  и  высокого напряжений (рис. 23). В системе  зажигания имеется две цепи  —  низкого  и высокого напряжения.

        Цепь низкого напряжения питается  от аккумуляторной батареи  или  от генератора. В эту цепь, кроме  источников  тока,  последовательно  включены включатель зажигания, первичная обмотка  катушки  зажигания  с  добавочным резистором и прерыватель.

        Цепь высокого  напряжения  состоит  из  вторичной  обмотки  катушки  зажигания, распределителя, проводов  высокого напряжения, свечей зажигания.

        Образование тока высокого напряжения  в катушке  зажигания  основано  на  принципе  взаимоиндукции.  При  включенном  выключателе  зажигателя  и сомкнутых  контактах  прерывателя  ток  от аккумуляторной   батареи   или генератора поступает на первичную обмотку  катушки  зажигания,  вследствие чего вокруг  нее  образуется  магнитное  поле.  При  размыкании  контактов прерывателя ток в первичной обмотке катушки зажигания  и  магнитный  поток вокруг нее исчезают. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной  обмоток  катушки  зажигания  и в  каждом  из  них  возникает небольшая э. д. с. Благодаря  большому  числу  витков  вторичной  обмотки, последовательно соединенных между собой, общее  напряжение  на  ее  концах достигает 20 - 24  кВ.  От  катушки  зажигания,  через  провод  высокого напряжения, распределитель и провода ток высокого напряжения  поступает  к свечам зажигания, в результате чего  между электродами  свечей  возникает искровой разряд, зажигающий рабочую смесь.