Лекции по "Транспорту"

 Для дальнейшего рассмотрения работы секции ТНВД переходим к рис. 3. При сбегании кулачка распределительного вала с роликового толкателя толкатель опускается. Под действием пружины вслед за толкателем опускается и плунжер. При опускании плунжер сначала открывает впускное отверстие  во втулке 2 плунжера, через которое за счет давления, создаваемого подкачивающим насосом, внутрь втулки поступает топливо.

После открытия перепускного отверстия 13 излишки топлива через канал отвода топлива 12 возвращаются в топливный бак. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок начинает набегать на роликовый толкатель и поднимает его, а вместе с ним поднимается плунжер. При подъеме плунжер сначала закрывает перепускное отверстие 13, а затем и впускное отверстие 1. Моментом закрытия этого отверстия определяется начало подачи топлива к форсунке.

После закрытия впускного отверстия давление топлива в надплунжерном пространстве возрастает, и, когда оно достигает величины 1,6... 1,8 МПа, нагнетательный клапан 6, сжимая пружину 9, отходит от седла клапана 7, и топливо по трубопроводу высокого давления поступает к форсунке.

При дальнейшем движении плунжера вверх давление в топливопроводе возрастает, и при достижении величины 16... 19 МПа происходит впрыск топлива форсункой в камеру сгорания.

Продолжая движение вверх, плунжер своей винтовой спиральной канавкой 11 открывает перепускное отверстие 13 во втулке, соединенное с отводным каналом 12. При открытии выходного канала топливо из надплунжерного пространства через осевое отверстие 14 плунжере и диаметральное отверстие 15 отводится в топливный бак.

Давление топлива над плунжером резко уменьшается, и нагнетательный клапан под действием пружины закрывается. При опускании клапана до посадки на седло происходит увеличение объема пространства за клапаном и резкое падение давления в трубопроводе. Этим обеспечивается быстрая посадка в седло иглы распылителя форсунки и резкая отсечка подачи топлива в цилиндр.

Количество подаваемого плунжером топлива определяется длиной хода нагнетания, который изменяется поворотом плунжера относительно втулки, т.е. изменением положения спиральной канавки 11 на плунжере относительно канала отвода топлива 12. Чем раньше спиральная канавка совпадает с каналом отвода топлива тем меньше топлива будет впрыснуто в цилиндр и, следовательно, будет меньше частота вращения коленчатого вала двигателя, и наоборот.

 

 

 

100

2. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива

Автоматическая муфта центробежного типа, прямого действия, с установочным углом опережения впрыска 18° (рис. 4) предназначена для автоматического изменения момента впрыска топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Муфта установлена на коническом конце кулачкового вала 18 насоса высокого давления на сегментной шпонке 77 и крепится кольцевой гайкой 9 и пружинной шайбой 16. Она изменяет момент впрыска топлива за счет дополнительного поворота кулачкового вала насоса во время работы в ту или другую сторону относительно вала привода насоса

Автоматическая муфта состоит из корпуса 13, ведущей 5 и ведомой 1 полумуфт, грузов муфты 15, осей грузов 2, пружин муфты 4, пальцев ведущей полумуфты 14. Корпус муфты крепится на ведомой полумуфте.

При увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя грузы муфты под действием центробежных сил, преодолевая сопротивление своих пружин, расходятся. При расхождении грузы поворачиваясь вокруг осей, будут скользить по пальцам ведущей полумуфты. При этом расстояние между осями ведомой полумуфты и пальцами ведущей полумуфты уменьшается, в результате чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей на определенный угол. Поворот кулачкового вала насоса на такой же угол приводит к увеличению угла опережения впрыска топлива. При уменьшении числа оборотов коленчатого вала двигателя  сходятся под действием пружин, так как центробежная сила грузов уменьшается. Ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в сторону, противоположную вращению, и тем самым угол опережения впрыска топлива уменьшается.

 

3. Двухрежимный  регулятор частоты вращения коленчатого вала

На двигателях ЗИЛ-645 устанавливают двухрежимный регулятор. Он задает минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя (600 об/мин) и ограничивает его максимальную частоту вращения в пределах 2800 об/мин. Регулятор частоты вращения устанавливается на ТНВД 1. (рис.5). К нему крепится корпус регулятора 77. На конусном конце кулачкового вала при помощи упорной шайбы 18 и гайки фиксации крестовины 77 закреплены крестовина 14 и крестовина 16 с демпфером 15. На оси 12 установлен груз 13 с угловым рычагом 10.

Принцип работы регулятора основан на действии центробежных сил грузов, которые через рычаги и шарнирное соединение вызывают перемещение рейки топливного насоса.

Подача топлива в диапазоне от минимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя до максимальной регулируется водителем путем нажатия на педаль подачи топлива. При частоте вращения выше 2800 об/мин центробежные силы грузов преодолевают сопротивление предварительно сжатых пружин и передвигают рейку топливного насоса, резко уменьшая подачу топлива, в результате чего частота вращения коленчатого вала двигателя снижается.

 

101

4. Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала.

Регулятор предназначен для поддержания любого заданного числа оборотов коленчатого вала двигателя путем автоматического изменения количества подаваемого в цилиндр топлива в зависимости от нагрузки.

Регулятор приводится в работу от кулачкового вала 1 (рис. 6) насоса высокого давления через шестерни 6 и 7. Шестерня 7 установлена на оси муфты 5. На крестовине 8 установлены грузы 9. Муфта 5 через упорный шариковый подшипник 4 пятой действует через ось 3 на рычаг рейки 10.

При вращении валика крестовины 8 грузы 9  расходятся под действием центробежных сил и отжимают муфту 5, которая через упорный подшипник 4 и ось 3 пяты поворачивает рычаг 22.

На одном валу с рычагом 22 расположен рычаг 18, связанный через пружину 77 с рычагом 12. На ось 3 пяты надет рычаг 10 рейки, один конец которого соединен с кулисой 2, а другой, при помощи тяги 13, с рейкой 14 топливного насоса.

Если нагрузка на двигатель уменьшается, а подача топлива в Цилиндр остается неизменной, то, естественно, частота вращения

Коленчатого вала должна увеличиться. При этом грузы 9 регулятора разойдутся и через систему рычагов переместят рейку 14 в сторону уменьшения подачи топлива.

Это будет продолжаться до тех пop, пока центробежные силы грузов не уравновесятся силой пружины 77.

Если нагрузка на двигатель увеличивается при неизменной подаче топлива, то частота вращения коленчатого вала уменьшается, грузы регулятора под действием пружины 77 сходятся и через систему рычагов воздействуют на рейку насоса, обеспечивая увеличение подачи топлива.

Необходимый скоростной режим работы двигателя устанавливается рычагом 16, связанным при помощи тяг с педалью управления топливным насосом в кабине водителя. При нажатии на педаль рычаг 16 поворачивается на некоторый угол влево, натяжение пружины 11  увеличивается и рейка под действием пружины перемешается в сторону увеличения подачи топлива.

Частота вращения коленчатого вала двигателя при этом увеличивается до тех пор, пока центробежная сила грузов не уравновесит силу натяжения пружины. Привод управления подачей топлива автомобиля ЗИЛ-645 осуществляется от педали подачи топлива с помощью валика с рычагом через пневматический цилиндр, промежуточный рычаг и тягу к рычагу топливного насоса высокого давления.

 

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение, устройство и работу топливного насоса высокого давления.

2. Объясните назначение, устройство и работу двухрежимного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя.

3. Объясните назначение, устройство и работу все режимного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя.

 

102

Рис. 1. Топливный насос высокого давления: 1—рычаг корректора пусковых подач; 2—фирменная табличка; 3—вытеснитель топлива; 4—штуцер топливного насоса; 5—пружина нагнетательного клапана; 6—нагнетательный клапан; 7—плунжер; 8—втулка плунжера; 9—винты выпуска воздуха; 10—поворотная втулка плунжера; 11—зубчатый сектор; 12—зубчатая рейка; 13—регулировочные прокладки; 14—пружина; 15—толкатель; 16—корпус насоса; 17—ролик толкателя; 18, 25—шариковые подшипники; 19—кулачковый вал; 20—крышка насоса; 21—отводящий масляный канал; 22—опора кулачкового вала; 23—подводящий масляный канал; 24—топливоподкачивающий насос; 26—уплотнительная манжета; 27—крышка подшипника; 28—муфта опережения впрыскивания топлива; 29—муфта привода топливного насоса

Рис. 2. Секция ТНВД:1 — кулачок распределительного вала; 2 — корпус насоса; 3 — ролик толкателя; 4 — толкатель; 5 — пята толкателя; 6 — тарелка пружины; 7 — пружина; 8 — опорная шайба; 9 — опорная втулка; 10 — плунжер; 11 — штифт; 12 — впускное отверстие; 13 — втулка плунжера; 14 — нагнетательный клапан; 15 — штуцер; 16, 21 — уплотнительные кольца секции; 17 — корпус секции насоса; 18 — шайба; 19 — спиральная канавка плунжера; 20 — перепускное отверстие; 22 — рейка; 23 — поворотная втулка плунжера

 

 

103

Рис. 3. Плунжерные пары: а—схемы работы секции ТНВД; б — схемы изменения количества подаваемого топлива; I— впуск топлива; II— начало подачи; III— конец подачи; IV— максимальная подача; V — половинная подача; VI — отсутствие подачи; 1 — впускное отверстие; 2 — втулка плунжера; 3 — плунжер; 4 — надплунжерное пространство 5 — разгрузочный поясок нагнетательного клапана; 6 — нагнетательный клапан 7 — седло нагнетательного клапана; 8 — штуцер; 9 — пружина нагнетательной клапана; 10 — канал подвода топлива; 11 — спиральная канавка на плунжере 12 — канал отвода топлива; 13 — перепускное отверстие; 14 — осевое отверстие в плунжере; 15 — диаметральное отверстие в плунжере.

 

Рис. 4. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:а — конструкция; б — детали; 1 — ведомая полумуфта; 2 — ось груза; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — пружина; 5 — ведущая полумуфта; 6 — винт; 7 — втулке ведущей полумуфты; 8, 12 — самоподвижные сальники; 9 — гайка крепления муфты; 10 — ступица ведомой полумуфты; 11 — шип; 13 — корпус; 14 — палеи ведущей полумуфты; 75 — груз; 16 — пружинная шайба; 17 — шпонка; 18 — кулачковый вал топливного насоса; 19 — проставка; А — криволинейная поверхность груза

104

Рис. 5. Двухрежимный регулятор частоты вращения: 1—насос высокого давления; 2—крышка; 3—регулировочный болт; 4—крышка регулятора; 5—кулиса; 6—палец направляющего ползуна; 7—нижний ползун; 8—ось кулисы; 9—ползун углового рычага; 10—угловой рычаг регулятора; 11—корпус регулятора; 12—ось груза; 13—груз регулятора; 14, 16—крестовины; 15—демпфер; 17—гайка фиксации крестовины; 18—упорная шайба; 19—ось крестовины; 20—пружины; 21—тарелка пружин; 22—резиновое уплотнение.

 

 

Рис. 6. Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала дизеля:1— кулачковый вал; 2 — кулиса; 3 — ось пяты; 4 — упорный подшипник; 5 — муфта; 6,7— шестерни; 8 — крестовина грузов; 9 — грузы; 10 — рычаг рейки; 11— пружина; 12, 22 — рычаги; 13 — тяга; 14 — рейка; 15 — болт ограничения максимального скоростного режима; 16 — рычаг управления; 17 — винт регулировки минимальных оборотов холостого хода; 18 — двуплечий рычаг; 19 — винт двуплечего рычага; 20 — винт буферной пружины; 21 — винт регулировки подачи топлива; 23 — корректор; 24 — рычаг выключения подачи; 25 — регулировочный винт

 

 

105

Лекция 15

Тема: КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

План занятия:

1. Общие сведения о  системе зажигания 

2. Контактно – транзисторная  система зажигания (КТСЗ)

3. Устройство аппаратов  системы зажигания

4. Бесконтактная транзисторная система зажигания (БТСЗ)

1. Общие  сведения о системе зажигания

Системой зажигания называется совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих воспламенение рабочей смеси в соответствии с порядком работы двигателя. Аппараты и приборы этой системы должны быть надежными в эксплуатации, иметь малые габаритные размеры, массу, небольшой объем технического обслуживания и не создавать радиопомех выше допустимых норм.

По способу прерывания цепи тока низкого напряжения системы зажигания делятся на контактные (классические), контактно-транзисторные и бесконтактные (электронно-транзисторные).

Принцип действия классической системы зажигания. (рис.1, а). К системе зажигания относятся КЗ 6, прерыватель-распределитель 4 с конденсатором 5, свечи зажигания 1, подавительные резисторы 2 для снижения помех радиоприему, выключатель  зажигания 8, провода 3 и 9 соответственно высокого и низкого напряжения, аккумуляторная батарея 10. В работе системы батарейного зажигания участвует реле 11 включения стартера, служащее для закорачивания резистора 7 в момент пуска двигателя стартером 12

Катушка зажигания (КЗ) представляет собой трансформатор (рис. 1, б), на железный сердечник которого намотаны первичная 20 к вторичной 21 обмотке.

Прерыватель служит для получения изменяющегося магнитного потока в сердечнике КЗ путем размыкания контактов 17, периодически подключающих первичную обмотку 20 (см. рис.1, б) КЗ к источнику тока. При включенном зажигании и замкнутых контактах 17 прерывателя образуется ток низкого напряжения.

Цепь тока низкого напряжения: положительный вывод батареи— амперметр—выключатель зажигания 8—клемма ВК-Б катушки зажигания— добавочный резистор 7—клемма ВК—первичная обмотка 20 катушки зажигания—клемма 19 прерывателя—рычажок 18—контакты 17—корпус—отрицательный вывод батареи.

 Ток низкого напряжения, протекающий  по первичной обмотке, создает в сердечнике КЗ магнитное поле, пронизывающее витки обеих обмоток.

Когда выступ вращающегося кулачка 16, нажимая на рычажок 18, разомкнет контакты 17, цепь низкого напряжения прервется, и сердечник КЗ размагнитится, в результате чего во вторичной обмотке 21 индуцируется ЭДС, величина которой вследствие резкого уменьшения магнитного потока достигает 16...20 кВ. С помощью ротора 14 и крышки 13 распредели теля импульсы тока высокого напряжения поступают в соответствии с порядком работы двигателя на электроды свечи зажигания, образуя искровой разряд.