Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Октября 2015 в 22:33, курс лекций
Тема: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ И ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЯ
1. Общее устройство автомобиля.
2. Общие сведения об автомобильных двигателях.
3. Общее устройство автомобильного двигателя.
4. Основные параметры автомобильного двигателя.
На двигателе ЗИЛ-645 топливоподкачивающий насос (рис3) состоит из корпуса 1, поршня 2, толкателя 4 с направляющей трубкой 3. В насосе установлено два нагнетательных клапана 5, один из которых находится в днище поршня, а другой — в корпусе клапана 7. Корпус клапана закрыт крышкой 8. Для подвода и отвода топлива имеются штуцеры.
Когда эксцентрик сбегает с толкателя, пружина 6 перемещает Поршень. Перед поршнем создается разрежение, открывается нагнетательный клапан 5 в корпусе 7. Это пространство заполняется топливом. Одновременно с этим поршень вытесняет в канал к Фильтру тонкой очистки топливо, находящееся в пространстве за поршнем.
Затем эксцентрик набегает на толкатель и начинает передвигать его в сторону поршня. Поршень под давлением толкателя начинает перемещаться. Нагнетательный клапан в корпусе 7 закрывается, а нагнетательный клапан 5 в днище поршня открывается под действием давления, и топливо перетекает в пространство за поршень. Затем процесс перекачивания топлива повторяется.
Форсунки. Форсунки обеспечивают впрыск мелкораспыленного топлива под определенным давлением в камеры сгорания и четкую отсечку подачи в конце впрыскивания. Давление впрыска топлива находится в пределах 16...20 МПа. Так, у двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 начало впрыска при давлении (19+0,7) МПа ((190+7) кгс/см2), у двигателей автомобилей КамАЗ-740 и -741 — при (18+0,5) МПа ((180+5) кгс/см2), а у двигателя автомобиля ГАЗ-4301 начало впрыска при давлении 17,16 МПа (171,6 кгс/см2).
На дизелях применяют форсунки нескольких типов: открытые и закрытые, с распылителем, имеющим одно, два или несколько распыляющих отверстий (сопел). Сопла располагаются под определенными углами, обеспечивающими тонкое распыление топлива. Закрытыми называются форсунки с распыляющими отверстиями, закрытыми при помощи иглы.
93
Эти отверстия открываются только в момент впрыскивания топлива в камеры сгорания. В настоящее время большинство дизелей имеет распылители форсунок с гидравлически управляемой иглой. Диаметр распыляющих отверстий 0,34 мм.
Форсунка состоит из корпуса 1 (рис. 4) с фильтрующим элементом 2 и пружины 5. Сверху пружина упирается в опорную тарелку 4, а снизу, через вкладыш, действует на иглу 9. Пружина находится в предварительно сжатом состоянии. Давление пружины регулируется винтом 10. Регулировочный винт удерживается от самопроизвольного вращения контргайкой 11. Регулировочный винт имеет дренажный канал для слива просочившегося из корпуса распылителя 7 топлива, которое сливается обратно в топливный бак. Распылитель 7 имеет два распыляющих отверстия (сопла), которые закрываются иглой 9. Корпус распылителя вместе с иглой и проставкой 6 крепятся к корпусу форсунки накидной гайкой 8. Проставка и корпус иглы фиксируются в одном положение специальными штифтами. Форсунка установлена в гнезде головки цилиндра и закреплена скобой.
У двигателя автомобиля ЗИЛ-5301 корпус форсунки имеет два прилива с отверстиями для крепления к головке цилиндра болтами.
Топливо к форсунке подается из насоса высокого давления через канал внутрь корпуса распылителя, давление внутри которого возрастает. Это давление передается на заплечики иглы. Когда давление достигает величины 19 МПа (190 кгс/см2), игла, преодолевая сопротивление пружины 5, поднимается, открывая распыляющие отверстия, через которые топливо впрыскивается в камеру сгорания цилиндра в мелкораспыленном виде.
Устройство и работа форсунок различных дизелей принципиально одинаковы при возможных конструктивных отличиях.
3. Система подачи воздуха в двигатель
Система подачи воздуха включает в себя:
• воздушный фильтр;
• патрубок забора воздуха, расположенный в задней части оперения с установленной над ним пластмассовой панелью, предохраняющей от попадания в фильтр влаги и посторонних предметов;
• гофрированный воздухозаборник, соединяющий фильтр с патрубком капота.
Наружный воздух поступает непосредственно в воздушный фильтр через патрубок забора воздуха.
Воздушный фильтр (рис. 5) двухступенчатый, сухого типа, с инерционной решеткой и автоматическим отсосом пыли. Состоит из корпуса 8, внутри которого расположен сменный бумажный фильтрующий элемент 3 с уплотнителем 4. Корпус закрывается крышкой 5, закрепленной винтом 6. Очищенный воздух отводится в воздушные патрубки двигателя по воздухопроводу 10. На корпусе фильтра имеется патрубок отсоса пыли 9. Забор воздуха осуществляется через воздухозаборник 1 с распорной пружиной 2 и соединительным патрубком 13. Устанавливается фильтр на кронштейне 11. Для правильной установки фильтра имеется установочная метка 15.
94
Воздух через воздухозаборник 1 поступает в первую ступень фильтра с инерционной решеткой для предварительной очистки. Здесь направление движения потока воздуха резко изменяется, в результате крупные частицы под действием центробежных сил и вакуума в патрубке, соединенном с эжектором глушителя, выбрасываются в атмосферу. Очищенный от крупных механических частиц воздух поступает во вторую ступень фильтра с бумажным фильтрующим элементом. Проникая через поры фильтрующего элемента, воздух оставляет на его поверхности мелкие частицы пыли и, окончательно очищенный, через трубопроводы поступает в цилиндры двигателя.
В системе питания двигателя воздухом на впускном трубопроводе установлен индикатор засоренности воздушного фильтра. По мере засорения воздушного фильтра увеличивается разрежение во впускном трубопроводе.
Если разрежение достигает величины 0,007 МПа (0,07 кгс/см2), срабатывает индикатор. При этом в его смотровом окне появляется красный участок барабана, который остается в таком положении и после остановки двигателя. Это сигнал к замене воздушного фильтра.
Автоматический отсос пыли осуществляется через патрубок 9.
Система автоматической очистки воздуха от пыли включает в себя корпус заслонки, рукоятку заслонки, трубу отсоса пыли и эжектор. Отсос пыли осуществляется за счет разрежения в патрубке, соединенном с эжектором глушителя, а затем она выбрасывается в атмосферу.
Воздушный фильтр на автомобилях КамАЗ устанавливается сзади кабины. На автомобиле КамАЗ-5320 он крепится к левому лонжерону рамы, на автомобилях КамАЗ-5410 и -5510 фильтр установлен на колесодержателе. Фильтры снабжены сменным фильтрующим элементом с инерционной решеткой. Фильтр (рис. 6) состоит из корпуса 11, крышки фильтра 18, фильтрующего элемента 12, патрубка отсоса пыли 7, входного патрубка 13, выходного патрубка 19. Забор воздуха происходит через трубу воздухозаборника 2, прикрытую колпаком 1. От воздухозаборника к фильтру идет входная труба 5, а от воздухоочистителя 6 — выходная труба 8. В левой впускной трубе 4 установлен индикатор состояния воздушного фильтра 3. Воздух через воздухозаборник поступает внутрь фильтра и проходит через пылеотстойник. Здесь задерживается основная масса крупных частиц пыли которые отсасываются через патрубок 7 в глушитель. Затем воздух меняя направление, проходит через фильтрующий элемент, где осуществляется окончательная его очистка. Чистый воздух из воздушного фильтра через соединительную трубу поступает к впускным трубопроводам двигателя.
Контрольные вопросы
1. Что такое цетановое число и как оно влияет на работу двигателя?
2. Как происходит смесеобразование у дизелей?
3. Назовите элементы системы питания у дизеля.
4. Объясните назначение, устройство и работу фильтров очистки топлива.
5. Объясните назначение, устройство и работу топливоподкачивающего насоса.
6. Объясните назначение, устройство и работу форсунки.
7. Объясните назначение, устройство и работу воздушного фильтра.
95
Рис. 1. Фильтр очистки топлива: а — грубой: 1 — пробка сливного отверстия; 2 — колпак; 3 — успокоитель; 4 — фильтрующий элемент; 5 — корпус фильтрующего элемента; 6 — распределитель топлива; 7 — болт; 8 — фланец; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — корпус; б — тонкой: 1 — болт; 2 — крышка; 3 — фильтрующий элемент; 4 — колпак; 5 — пробка сливного отверстия; 6, 9 — пружины; 7 — шайба; 8 — пробка клапана; 10 — клапан-жиклер; 11 — пробка
Рис. 2. Топливоподкачивающий насос поршневого типа на двигателях ЯМЗ-236 и КамАЗ-740.10: а — конструкция; б — схема перепуска топлива; в — схема поступления топлива в насос и подачи его к фильтру тонкой очистки; 1 — втулка; 2 — шток толкателя; 3, 8, 18, 22 — пружины; 4 — толкатель; 5 — ось ролика; б — ролик; 7— выпускной клапан; 9, 16 — прокладки; 10, 23 — пробки; 11 — корпус цилиндра; 12 — цилиндр; 13, 20— поршни; 14— шток поршня; 15— рукоятка; 17 — втулка цилиндра ручного насоса; 19— впускной клапан; 21 — корпус насоса; 24 — эксцентрик; 25, 26 — каналы; А — полость над поршнем; Б — полость под поршнем
Рис. 3. Топливоподкачивающий насос низкого давления на двигателе ЗИЛ-645:1 — корпус; 2 — поршень; 3 — направляющая толкателя; 4 — толкатель; 5 — нагнетательный клапан; 6 — пружина; 7 — корпус клапана; 8 — крышка
Рис. 4. Форсунка: 1—корпус; 2—фильтр форсунки; 3—уплотнительное кольцо; 4—тарелка пружины; 5—пружина; 6—проставка; 7—корпус распылителя форсунки; 8—гайка распылителя; 9—игла; 10—регулировочный винт; 11—контргайка регулировочного винта
Рис. 5. Система подачи и очистки воздуха дизеля КамАЗ-740: 1 — воздухозаборник; 2 — распорная пружина; 3 — фильтрующий элемент; 4 — уплотнитель; 5 — крышка; 6 — винт; 7 — защелка; 8 — корпус; 9 — патрубок отсоса пыли; 10 — воздухопровод; 11 — кронштейн; 12 — шплинт дренажного отверстия; 13 — соединительный патрубок; 14 — хомут; 15 — установочная метка
97
Рис. 6. Система подачи и очистки воздуха дизеля КамАЗ-740: а—система подачи воздуха; б—воздухоочиститель; 1— колпак; 2 — труба воздухозаборника; 3—индикатор; 4—левый впускной трубопровод; 5—входная труба; 6—воздухоочиститель; 7—патрубок отсоса пыли; 8—выходная труба; 9—борт кузова; 10—кабина; 11—корпус воздухоочистителя; 12—фильтрующий элемент; 13—входной патрубок; 14—уплотнительное кольцо; 15—защелка крепления крышки; 16—держатель фильтрующего элемента; 17—гайка крепления фильтрующего элемента; 18—крышка; 19—выходной патрубок
98
Лекция 14
Тема: КОНСТРУКЦИЯ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И РЕГУЛЯТОРА ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
План занятия:
1. Топливный насос высокого давления
2. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива
3. Двухрежимный регулятор частоты вращения коленчатого вала
4. Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала
1. Топливный насос высокого
Топливный насос высокого давления (ТНВД) обеспечивает равномерную подачу строго дозированных порций топлива в каждый цилиндр двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров и заданным режимом.
Общее устройство ТНВД. Основными деталями ТНВД (рис. 1) является корпус 16, внутри которого на шариковых подшипниках 18 и 25 установлен кулачковый вал 19. Каждая секция насоса имеет втулку плунжера 8 и плунжер 7. Над втулкой плунжера установлен нагнетательный клапан 6. Втулка плунжера, плунжер и нагнетательный клапан с седлом изготовлены с высокой точностью и представляют собой прецизионные пары, заменять одну деталь на другую в этой паре не допускается. Замену можно производить только в комплекте. К верхнему торцу втулки плунжера штуцером прижато седло нагнетательного клапана.
К резьбовому концу штуцера с помощью накидной гайки прикреплен топливопровод высокого давления.
Второй конец этого трубопровода соединен с форсункой. Плунжер через роликовый толкатель 15 опирается на кулачки кулачкового вала. Плунжер имеет возвратную пружину 14. Пружина своим нижним концом через разрезную шайбу действует на плунжер, а верхний конец упирается через шайбу в корпус. На втулке плунжера имеются впускное и перепускное отверстия.
Для изменения количества подаваемого в цилиндр топлива на плунжере сделана винтовая проточка, а так же продольное сверление с выходом радиального сверления с верхнюю часть винтовой проточки.
Для управления подачей топлива имеется зубчатая рейка 12 и зубчатый сектор 11, находящиеся в зацеплении.
Кулачковый вал получает вращение от муфты 29 привода топливного насоса.
Работа секции ТНВД. Каждая секция работает от кулачка распределительного вала 1 (рис. 2).
На кулачок опирается ролик 3 толкателя 4, помещенного в корпус 2 насоса. На пяту 5 толкателя опирается плунжер 10. К толкателю плунжер прижимается пружиной 7. Пружина одним концом упирается в опорную шайбу 8, а через нее в опорную втулку 9.
Другой конец пружины опирается на тарелку 6. Тарелка имеет разрез, а плунжер – кольцевую проточку для этой тарелки. Плунжер входит во втулку плунжера 13. Втулка имеет впускное отверстие 12 и перепускное отверстие 20.
99
Над втулкой плунжера устанавливается штуцер 15 нагнетательного клапана 14. Плунжер имеет поворотную втулку 23 и зубчатую рейку 22. Для изменения количества топлива, подаваемого в цилиндр двигателя, на плунжере имеется спиральная канавка 19, а также внутренний продольный канал с выходом через радиальное сверление в верхнюю часть спиральной канавки.