Технологический расчет комплексного автотранспортного предприятия на 345 автомобилей ГАЗ-3110

На всех указанных режимах  работы двигателя простейший карбюратор не может обеспечить двигатель горючей  смесью необходимого качества и в  требуемом количестве. Поэтому простейший карбюратор оборудуется дополнительными устройствами, которые обеспечивают нормальную работу двигателя на всех режимах.

К основным дополнительным устройствам карбюратора относятся  пусковое устройство (воздушная заслонка), система холостого хода, главное  дозирующее устройство, ускорительный  насос и экономайзер.

Пусковое устройство обеспечивает поступление топлива из распылителя  в количестве, необходимом для  пуска двигателя.

Система холостого хода обеспечивает работу двигателя без нагрузки при  малой частоте вращения коленчатого  вала двигателя.

Главное дозирующее устройство обеспечивает работу двигателя при  частичных (средних) нагрузках двигателя.

Ускорительный насос служит для автоматического обогащения горючей смеси при резком переходе с частичной нагрузки на полную с целью быстрого повышения мощности двигателя,

Экономайзер служит для автоматического  обогащения горючей смеси при  полной нагрузке двигателя.

Рисунок 3.7 – Впускной и выпускной трубопроводы:

1, 5 – трубопроводы; 2, 4,6,7 – фланцы; 3 – трубка; 8 – шпилька

 

Впускной и выпускной  трубопроводы обеспечивают подачу в цилиндры горючей смеси и удаление отработавших газов. Впускной трубопровод служит для равномерной подачи горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя.

На двигателях автомобилей  применяют впускной трубопровод, отлитый  из алюминиевого сплава. Для лучшего  испарения топлива, оседающего на стенках, трубопровод имеет обогреватель (рубашку), в котором циркулирует жидкость системы охлаждения двигателя. Выпускной трубопровод предназначен для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя. На двигателях автомобилей устанавливают выпускные трубопроводы, отлитые из чугуна. Впускной трубопровод 5 двигателя, в соответствии с рисунком 3.7, имеет фланцы 4 и 6. Фланец 4 предназначен для установки карбюратора, а фланец 6 – для соединения с головкой блока цилиндров.

Выпускной трубопровод 1 имеет фланцы 2 и 7 Фланец 2 служит для крепления приемной трубы глушителей, а фланец 7 – для связи с головкой блока цилиндров. Впускной и выпускной трубопроводы крепятся шпильками 8 к головке блока цилиндров через металлоасбестовые прокладки, обеспечивающие герметичность их соединения.

Глушитель уменьшает шум при выпуске отработавших газов из цилиндров двигателя. На легковых автомобилях обычно устанавливают два глушителя (основной и дополнительный), благодаря чему обеспечивается двойное расширение отработавших газов и более эффективное снижение шума их выпуска. Оба глушителя имеют одинаковое устройство и отличаются только размерами и используемыми для них материалами.

Рисунок 3.8 – Глушители:

1 – основной глушитель;  2, 3, 7, 8 – трубы; 4, 6 – перегородки; 5 – дополнительный глушитель

 

Все детали основного глушителя 1, в соответствии с рисунком 3.8, изготовлены из коррозионно-стойкой стали, а детали дополнительного глушителя 5 – из углеродистой стали. Глушители неразборные, сварены из двух штампованных половин. Внутри глушителей имеются трубы 3 и 7 с большим количеством отверстий, а также перегородки 4 и 6. Отработавшие газы, поступающие из приемных труб 8 в глушители, сначала в дополнительный 5, а потом в основной 1, расширяются, меняют направление и, проходя через отверстия в трубах, резко снижают свою скорость. Это приводит к уменьшению шума выпуска отработавших газов через трубу 2. Глушители позволяют снизить шум отработавших газов, выбрасываемых в окружающую среду, до 78 дБ. Потери мощности двигателя на преодоление сопротивления глушителей составляют примерно 4%. Глушители на автомобиле прикрепляются к полу кузова резиновыми деталями.

 

3.3 Возможные неисправности двигателей ЗМЗ-402

 

Возможные неисправности  двигателей ЗМЗ-402 и методы их устранения приведены в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Возможные неисправности двигателей ЗМЗ-402 и методы их устранения

Причина неисправности	Метод устранения
Двигатель не запускается
Бедная  горючая смесь (хлопки в карбюраторе):
–   засорен сетчатый фильтр карбюратора, топливного насоса или фильтра тонкой очистки топлива;	Промыть фильтр в неэтилированном бензине  и продуть сжатым воздухом
–   порвана диафрагма или нарушилась герметичность клапанов топливного насоса;	Заменить  диафрагму или клапаны
–   замерзла вода в отстойнике или топливопроводе;	Прогреть  отстойник или топливопровод горячей водой
–   засорился топливопровод;	Продуть топливопровод
–   не закрывается полностью воздушная заслонка карбюратора;	Отрегулировать  привод воздушной заслонки
–   засорен жиклер: главный топливный и холостого хода;	Промыть в неэтилированном бензине и  продуть жиклеры сжатым воздухом
–   ослабло крепление карбюратора к впускной трубе или впускной трубы к головке блока цилиндров;	Подтянуть крепления, при необходимости заменить прокладки
–   низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора;	Отрегулировать  уровень топлива
–   заедает клапан рециркуляции отработавших газов в открытом положении	Заменить  клапан рециркуляции
Богатая горючая смесь (хлопки в глушителе  при пуске двигателя):
–   воздушная заслонка карбюратора полностью не открывается;	Отрегулировать  привод воздушной заслонки
–   нарушена герметичность клапана подачи топлива;	Заменить  уплотнительную шайбу клапана
–   нарушена герметичность поплавка;	Восстановить  герметичность поплавка или заменить поплавок
–   засорены воздушные жиклеры дозирующих систем;	Промыть жиклеры неэтилированным бензином и продуть сжатым воздухом
–   нарушена регулировка винта качества смеси;	Отрегулировать  необходимый состав смеси
–   слишком высокий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора	Отрегулировать  уровень топлива
Двигатель не пускается в холодное время
Не  закрывается воздушная заслонка	Отрегулировать  привод воздушной заслонки
Двигатель работает неустойчиво в режиме холостого  хода
Высокий или низкий уровень топлива в  поплавковой камере карбюратора	Отрегулировать  уровень топлива
Неправильно отрегулирован холостой ход	Отрегулировать  необходимый состав смеси
Большое количество воды в отстойнике фильтра  тонкой очистки топлива и топливном  баке	Слить отстой из фильтра и бака
Ослабло крепление карбюратора, впускной трубы, газопровода	Подтянуть крепления, при необходимости заменить прокладки
Повышенная  токсичность отработавших газов
Нарушена  регулировка зазоров в приводе  клапанов	Отрегулировать  зазоры в приводе клапанов
Двигатель не развивает полную мощность и не обладает достаточной приемистостью
Неисправен  ускорительный насос карбюратора	Проверить подачу насоса, заменить поврежденные детали
Низкий  уровень топлива в поплавковой  камере карбюратора	Отрегулировать  уровень топлива
Нарушена  регулировка зазоров в приводе  клапанов	Отрегулировать  зазоры в приводе клапанов
Дроссельные заслонки карбюратора полностью  не открываются	Отрегулировать  привод дроссельных заслонок
Засорен фильтрующий элемент воздушного фильтра	Заменить  фильтрующий элемент
Положение заслонок «Зима–Лето» не соответствует  сезону	Установить  заслонки в положение, соответствующее  сезону
Повышенный  расход топлива
Засорен фильтрующий элемент воздушного фильтра	Заменить  фильтрующий элемент
Нарушена  герметичность системы питания	Восстановить  герметичность

3.4 Система питания бензинового двигателя с впрыском топлива ЗМЗ-4062

 

В систему питания двигателя  с впрыском топлива входят топливный  бак, топливный насос, топливный  фильтр, воздушный фильтр, форсунки, регулятор давления топлива, топливопровод двигателя, впускной и выпускной трубопроводы, топливопроводы, приемные трубы глушителя, резонаторы и глушитель.

На рисунке 3.9 представлена схема части системы питания двигателя с впрыском топлива, обеспечивающей подачу топлива и воздуха к цилиндрам и приготовление горючей смеси, необходимой для всех режимов работы двигателя.

Топливо из бака 6 через топливный фильтр 8 и топливопроводы подается насосом 7 в топливопровод 2 двигателя, который установлен на впускном трубопроводе 4 и в котором закреплены форсунки 3.

Рисунок 3.9 – Схема системы питания двигателя с впрыском топлива:

1 – заслонка; 2 – топливопровод двигателя; 3 – форсунки; 4 – впускной трубопровод; 5 – регулятор давления; 6 – бак; 7 – насос; 8 – фильтр

 

Во впускной трубопровод  из воздушного фильтра поступает  чистый воздух, количество которого регулируется воздушной дроссельной заслонкой  1. Регулятор 5 при работающем двигателе поддерживает давление топлива в топливопроводе 2 двигателя и в форсунках 3 в пределах 0,28… 0,33 МПа. При такте впуска в поток воздуха, движущийся с большой скоростью во впускном трубопроводе 4, под давлением из форсунок 3 впрыскивается мелкораспыленное топливо. Топливо смешивается с воздухом, и образующаяся горючая смесь из впускного трубопровода поступает в цилиндры двигателя в соответствии с порядком работы двигателя.

Отработавшие газы отводятся  из цилиндров двигателя через  выпускной трубопровод, резонаторы и глушитель в окружающую среду.

Рассмотрим устройство и  работу приборов системы питания  двигателя с впрыском топлива.

Топливный насос, в соответствии с рисунком 3.10, представляет собой центробежный роликовый насос с приводом от электродвигателя, который смонтирован совместно с насосом в одном герметичном корпусе.

Центробежный роликовый  насос состоит из статора 3, внутренняя поверхность которого незначительно смещена относительно оси якоря 8 электродвигателя, цилиндрического сепаратора 16, соединенного с якорем электродвигателя, и роликов 17, расположенных в сепараторе.

Сепаратор с роликами находится  между основанием 2 и крышкой 5 насоса.

При работе насоса топливо  поступает через штуцер 1 и канал 18 к вращающемуся сепаратору 16, переносится роликами и через выходные каналы 6 подается в полость электродвигателя и далее через клапан 11 и штуцер 12 в топливопровод, подводящий топливо к топливному фильтру.

Рисунок 3.10 – Топливный насос:

1, 12 – штуцеры; 2 – основание; 3 – статор; 4, 11 – клапаны; 5 – крышка; 6, 18 – каналы; 7, 9 – корпуса; 8 – якорь; 10 – коллектор; 13 – щетка; 14 – муфта; 15 – вал; 16 – сепаратор; 17 – ролик

 

Топливо, поступившее в  насос, проходя через электродвигатель, охлаждает его. Обратный клапан 11 исключает слив топлива из топливопровода и образование воздушных пробок после выключения топливного насоса. Предохранительный клапан 4 ограничивает давление топлива, создаваемое насосом, при возрастании его выше допустимого – 0,45…0,6 МПа. Топливный насос включается при включении зажигания. Подача насоса составляет 130 л/ч.

Топливопровод двигателя, в соответствии с рисунком 3.11, служит для подвода топлива к форсункам. Он является общим для четырех форсунок. В один конец топливопровода 4 ввернут штуцер 3 для подвода топлива от насоса, а на другом конце закреплен регулятор 5 давления топлива, связанный с ресивером и топливным баком. В топливопроводе двигателя одним концом закреплены форсунки 2, которые другим концом закреплены во впускном трубопроводе 1. Концы форсунок уплотнены резиновыми кольцами круглого сечения. Топливопровод 4 крепится двумя болтами к впускному трубопроводу.

Рисунок 3.11 – Топливопровод двигателя:

1 – впускной трубопровод; 2 – форсунка; 3 – штуцер; 4 – топливопровод; 5 – регулятор давления

 

Регулятор давления топлива, в соответствии с рисунком 3.12, поддерживает давление в топливопроводе и форсунках работающего двигателя в пределах 0,28… 0,33 МПа, что необходимо для приготовления горючей смеси требуемого качества на всех режимах работы двигателя. Регулятор давления состоит из корпуса 1 и крышки 3, между которыми закреплена диафрагма 4 с клапаном 2. Внутренняя полость регулятора делится диафрагмой на две полости – вакуумную и топливную.

Рисунок 3.12 – Регулятор давления топлива:

а – клапан закрыт; 6 – клапан открыт; 1 – корпус; 2 – клапан; 3 – крышка; 4 – диафрагма

 

Вакуумная полость находится  в крышке 3 регулятора и связана с ресивером, а топливная полость – в корпусе 1 регулятора и связана с топливным баком.

При закрытии воздушной дроссельной  заслонки 1 вакуум в ресивере увеличивается, клапан регулятора открывается при  меньшем давлении топлива и перепускает  избыточное топливо по сливному топливопроводу в топливный бак 6. При этом давление топлива в топливопроводе 2 двигателя понижается. При открытии воздушной дроссельной заслонки вакуум в ресивере уменьшается, клапан регулятора открывается уже при большем давлении топлива. В результате давление топлива в топливопроводе двигателя повышается.

Форсунка, в соответствии с рисунком 3.13, представляет собой электромагнитный клапан. Форсунка предназначена для впрыска дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Дозирование количества топлива зависит от длительности электрического импульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита форсунки. Впрыск топлива форсункой синхронизирован с положением поршня в цилиндре двигателя.

Рисунок 3.13 – Форсунка;

1 – насадка; 2 – игла; 3, 9 – корпуса; 4 – катушка; 5 – фильтр; 6 – крышка; 7 – пружина; 8 – сердечник

 

Форсунка состоит из корпуса  3, крышки 6, катушки 4 электромагнита, сердечника 8 электромагнита, иглы 2 запорного клапана, корпуса 9 распылителя, насадки 1 распылителя и фильтра 5,

При работе двигателя топливо  под давлением поступает в  форсунку через фильтр 5 и проходит к запорному клапану, который  находится в закрытом состоянии  под действием пружины 7.

При поступлении электрического импульса в обмотку катушки 4 электромагнита возникает магнитное поле, которое притягивает сердечник 8 и вместе с ним иглу 2 запорного клапана. При этом отверстие в корпусе 9 распылителя открывается, и топливо под давлением выпрыскивается в распыленном виде.

После прекращения поступления  электрического импульса в обмотку  катушки электромагнита магнитное  поле исчезает, и под действием  пружины 7 сердечник 8 электромагнита и игла 2 запорного клапана возвращаются в исходное положение. Отверстие в корпусе 9 распылителя закрывается, и впрыск топлива из форсунки прекращается.

 

3.6 Возможные неисправности двигателей ЗМЗ-4062

 

Возможные неисправности  двигателей ЗМЗ-4062 и методы их устранения приведены в таблице 3.2.

 

Таблица 3.2 – Возможные неисправности двигателей ЗМЗ-4062 и методы их устранения

Перечень  возможных неисправностей	Диагностика	Методы  устранения
Плохой  контакт в цепи питания топливного насоса (в т.ч. провода “массы”) или неисправно его реле. Перегорел предохранитель № 9 в правом блоке предохранителей	Проверяется омметром на обесточенных цепях или  вольтметром под напряжением. Осмотрите предохранитель № 9	Зачистите контакты, обожмите клеммы, замените неисправное  реле, провода, перегоревший предохранитель (предварительно убедитесь в отсутствии короткого замыкания в защищаемой цепи)
Топливный насос не создает необходимого давления в системе	Проверьте давление на выходе топливного насоса (не менее 3,5 кгс/см2), убедитесь в чистоте сетчатого фильтра бензоприемника	Очистите  сетку бензоприемника. Топливный насос, не обеспечивающий нужного давления в системе, – замените
Неисправны  форсунки или их цепи (при неисправности  одной или двух форсунок двигатель  еще запускается)	Может гореть лампа сигнализатора КМСУД. По кодам диагностики можно точно  определить неисправность. Проверьте омметром обмотки форсунок и их цепи (отсутствие обрыва и короткого замыкания). Убедитесь в их работоспособности (по щелчку при подаче питания на обмотку)	Замените  неисправные форсунки, обеспечьте контакт  в электрических цепях
Неисправен  электромагнитный клапан ЭПХХ или на него не подается напряжение при включении  зажигания (неисправны блок управления ЭПХХ, его цепи, микропереключатель)	Если  сам клапан исправен, то при подаче 12 В на него от аккумуляторной батареи двигатель должен запуститься	Замените  неисправный клапан, блок управления ЭПХХ, обеспечьте контакт в электрических  цепях
Клапан  рециркуляции отработавших газов заело  в открытом положении	Попробуйте  перемещением штока клапана закрыть  его. При средних оборотах двигателя  шток должен перемещаться (при этом клапан открывается за счет разрежения в подводящем шланге), на холостых и при полной нагрузке – нет. Проверьте работу термоклапана на головке блока цилиндров: он должен открываться при температуре свыше 40°С	Неисправный клапан замените
Двигатель пускается долго
Топливный насос не создает нужного давления в системе, засорены топливные фильтры, пережаты шланги, деформированы топливные  магистрали, негерметичны форсунки	Проверьте давление в системе, подсоединив  манометр к подводящему шлангу топливной  рампы и включив зажигание (не менее 3 кгс/см2). Убедитесь в чистоте сетчатого фильтра бензоприемника, осмотрите топливные магистрали	Очистите  сетку бензоприемника, замените фильтры, устраните перегибы шлангов; топливный насос, не обеспечивающий нужного давления в системе и с низкой производительностью, – замените.   Неисправные форсунки замените
Неисправен  регулятор давления топлива (постоянно  приоткрыт сливной канал)	Через подходящий тройник подключите к  подводящему шлангу топливной рампы  манометр и включите зажигание –  давление топлива в рампе должно быть не менее 3 кгс/см2. Если это не так, пережмите отводной шланг – давление должно возрасти (это указывает на исправность топливного насоса и подводящей магистрали). Проверьте, подается ли разрежение от впускного коллектора к регулятору – если да, то регулятор неисправен	Замените  неисправный регулятор