Приборы топливной системы высокого давления.

Nbsp; Нефтекамская автомобильная школа “Добровольное общество содействия армии, авиации и флоту России” ========================================================= ЛЕКЦИЯ по дисциплине «УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

Тема № 2. Общее устройство и работа двигателя

Занятие № 2.12 Системы питания дизельного двигателя

по подготовке специалистов по ВУС-837 «водители транспортных средств категории «С»

Нефтекамск 2017

Тема № 2. Общее устройство и работа двигателя(СЛАЙД № 1)

Занятие № 2.12. Системы питания дизельного двигателя

Учебные вопросы (СЛАЙД № 2)

Назначение, устройство и работа систем питания дизельного двигателя.
Виды топлив для автомобильных двигателей, их характеристики и свойства.

Время: 2 часа.

Место проведения: аудитория.

Вид занятия: лекция.

Методические указания.

Обосновывать обучаемым важность рассматриваемого учебного вопроса. Основные положения давать под запись в конспект.

Приводить конкретные примеры из опыта эксплуатации автомобилей.

Обратить внимание на правильность ведения конспектов.

Учебный материал излагать с использованием кадров в Microsoft PowerPoint, схем и плакатов.

Поддерживать связь с аудиторией.

Контроль качества усвоения учебного материал производить кратким опросом по изложенному материалу.

Подводить итог рассмотренного вопроса и приступать к изложению следующего учебного вопроса.

Сделать выводы по материалу занятия, подвести итог занятия, ответить на вопросы обучаемых. Дать задание на самостоятельную работу.

Введение

На предыдущем занятии вы изучили следующие вопросы: общее устройство системы питания двигателя внутреннего сгорания, назначение, устройство и работа системы питания карбюраторного двигателя, особенности устройства системы питания двигателя работающего на газе, особенности устройства системы питания инжекторного двигателя.

Сегодня продолжаем изучать системы питания, а именно - системы питания дизельного двигателя. Знание устройства системы питания дизельного двигателя поможет грамотно эксплуатировать автомобиль, экономно расходовать горюче-смазочные материалы.

Учебный вопрос № 1.

Назначение, устройство и работа систем питания дизельного двигателя

Система питания топливом (СПТ) – предназначена для подачи топлива под большим давлением в камеры сгорания цилиндров в определенные моменты времени (характеризуемые углом опережения подачи топлива) и в определенном количестве в зависимости от нагрузки двигателя. (СЛАЙД № 4)

Система питания дизельного двигателя состоит из: (СЛАЙД № 5)

- системы питания топливом (рис. 1);

- системы питания воздухом (рис. 2);

- системы вывода отработавших газов (рис. 3).

Рис. 1. Система питания топливом (СЛАЙД № 5)

Рис. 2. Система питания воздухом Рис. 3. Системы вывода отработавших газов (СЛАЙД № 5)

Состав СПТ: топливные баки; топливоподкачивающий насос; топливный насос низкого давления; фильтр грубой очистки (ФГО); фильтр тонкой очистки (ФТО); топливный насос высокого давления (ТНВД); форсунки; трубопроводы низкого давления; трубопроводы высокого давления; сливные трубопроводы.

Рис. 4. Состав системы питания топливом (СЛАЙД № 6)

Принципиальная схема системы питания. (СЛАЙД № 7, 8)

Топливо из бака через фильтр грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр тонкой очистки по топливопроводам низкого давления подается к топливному насосу высокого давления, который в соответствии с порядком работы двигателя распределяет топливо по топливопроводам высокого давления к форсункам. Форсунки распыляют и впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним и попавший в систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливопроводам отводятся в топливный бак. Топливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы.

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением.

В корпусе установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса, втулки плунжера, плунжера, поворотной втулки, нагнетательного клапана, прижатого через уплотнительную прокладку к втулке плунжера штуцером. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала и пружины. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем. Кулачковый вал вращается в подшипниках, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками. Величина зазора должна быть не более 0,1 мм.

Для увеличения подачи топлива плунжер поворачивают втулкой, соединенной через ось поводка с рейкой насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках. Выступающий ее конец закрыт пробкой. С противоположной стороны насоса находится болт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот болт закрыт пробкой и запломбирован.

Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому болтом крепится трубка низкого давления. Далее по каналам в корпусе оно поступает к впускным отверстиям втулок плунжеров.

На переднем торце корпуса, на выходе топлива из насоса, установлен перепускной клапан, открытие которого происходит при давлении 0,6-0,8 кгс/см2. Давление открытия клапана регулируется подбором регулировочных шайб внутри пробки клапана.

Смазка насоса циркуляционная, пульсирующая, под давлением от общей системы смазки двигателя.

Топливные баки (рис. 5). Каждый бак состоит из корпуса, заливной горловины и выдвижной трубы с сетчатым фильтром. Заливная горловина закрывается герметичной крышкой 6 с прокладкой. С целью увеличения жесткости бака, а также уменьшения взбалтывания топлива и образования пены в баке имеются перегородки.

Рис. 5. Топливный бак: (СЛАЙД №9)

I-III - положение крана соответственно при отключенных баках, включенном правом баке, включенном левом баке; 1 - трубка слива топлива в бак; 2 - топливораспределительный кран на линии слива; 3 - топливораспределительный кран на линии подачи топлива; 4 - фланец; 5 - топливозаборная трубка с сетчатым фильтром; 6 - крышка; 7 - заливная горловина; 8 - корпус; 9 - перегородка; 10 - дно; 11 - пробка сливного крана

В нижней части бака имеется пробка сливного крана для слива отстоя. В верхней части левого бака устанавливается топливораспределительный кран, предназначенный для включения подачи топлива из правого бака или левого, а также для отключения баков, и топливораспределительный кран на линии слива, обеспечивающий слив топлива либо в правый, либо в левый бак. Топливораспределительные краны имеют три положения. Для включения подачи топлива из правого бака необходимо установить краны в положение II, из левого бака – в положение III, для отключения баков топливораспределительный кран на линии подачи топлива установить в положение I.

Ручной подкачивающий насос – для предварительного заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха.

Фильтр грубой очистки топлива КамАЗ-740 – отстойник предварительно очищающий топливо, поступающее в топливоподкачивающий насос низкого давления. Он установлен с левой стороны автомобиля на раме (рис. 6).

Рис. 6. Фильтр грубой очистки топлива дизеля Камаз-740 (СЛАЙД № 10)

Фильтр грубой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 (рис. 7) состоит из крышки, корпуса и фильтрующего элемента. Корпус и крышка соединяются четырьмя болтами. Уплотнение между ними обеспечивается резиновой прокладкой. На корпусе имеется пробка сливного отверстия с прокладкой. Фильтр состоит из металлического каркаса с отверстиями, на который навит ворсистый хлопковый шнур.

Рис. 7. Фильтр грубой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 (СЛАЙД № 10)

Для центровки фильтрующего элемента имеются розетка, приваренная к корпусу, и выступ на крышке. Фильтрующий элемент плотно зажимается по торцам между крышкой и дном корпуса. Отверстие в крышке, закрытое пробкой с прокладкой, служит для заполнения фильтра топливом.

Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 8, 9) окончательно очищает топливо перед поступлением в топливный насос высокого давления, установлен в самой высокой точке системы питания для сбора и удаления в бак проникшего в систему питания воздуха вместе с частью топлива через клапан-жиклер.

Для повышения качества очистки топлива фильтр тонкой очистки снабжен двумя параллельно работающими сменными фильтрующими элементами, изготовленными из специальной бумаги и установленными в одном сдвоенном корпусе.

Фильтр тонкой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 состоит из корпуса с приваренным к нему стержнем, крышки и фильтрующего элемента. Сменный фильтрующий элемент состоит из перфорированного металлического каркаса, на котором сформована фильтрующая масса.

Рис. 8. Фильтр тонкой очистки топлива дизеля КамАЗ-740 (СЛАЙД № 10)

1 – корпус; 2 – болт; 3 – уплотнительная шайба; 4 – пробка; 5 и 6 – прокладки; 7 – фильтрующий элемент; 8 – колпак; 9 – пружина фильтрующего элемента; 10 – пробка сливного отверстия;

11 – стержень

Рис. 9. Фильтр тонкой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 (СЛАЙД № 10)

1 – пробка сливного отверстия; 2 – прокладка; 3 – пружина; 4 – шайба; 5 – прокладка; 6 – фильтрующий элемент; 7 – корпус; 8 – стержень; 9 – прокладка: 10 – крышка: 11 – коническая пробка; 12 – прокладка: 13 – жиклер; 14 – болт; 15 – прокладка; 16 – прокладка

Топливоподкачивающий насос. Насос по конструкции одинаковый для дизеля КамАЗ-740.11 и для ЯМЗ-238, он предназначен для подачи топлива из топливного бака к насосу высокого давления. Топливоподкачивающий насос поршневого типа приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала насоса высокого давления. Насос установлен на корпусе ТНВД.

Рис. 10. Схемы топливоподкачивающего и топливопрокачивающего насосов: (СЛАЙД № 11)

А - полость нагнетания топливоподкачивающего насоса; Б - полость всасывания топливоподкачивающего насоса; В - к фильтру тонкой очистки топлива; Г - полость всасывания топливопрокачивающего насоса; Д - от фильтра грубой очистки топлива; 1 - поршень; 2 - впускной клапан; 3, 7 - пружины клапанов; 4 - пружина поршня; 5 - насос топливоподкачивающий; 6 - нагнетательный клапан; 8 - пружина толкателя; 9 - эксцентрик; 10 - толкатель; 11 - нагнетательный клапан; 12 - впускной клапан; 13 - пружина; 14 - топливопрокачивающий насос; 15 - поршень

Топливоподкачивающий ручной насос служит для заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха. Насос поршневого типа, закреплен на фланце топливного насоса низкого давления болтом с уплотнительной медной шайбой или на фильтре тонкой очистки топлива. Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.

При движении поршня 15 вниз впускной клапан 12 закрывается и открывается нагнетательный клапан 11, топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан 2 фильтра тонкой очистки топлива и перепускной клапан топливного насоса высокого давления.

После прокачивания системы необходимо опустить поршень15 и зафиксировать его поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижимается к торцу цилиндра через резиновую прокладку, уплотнив полость всасывания насоса предпусковой прокачки топлива.

После прокачки рукоятку необходимо навернуть на верхний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую полость топливного насоса низкого давления. На многих модификациях автомобилей семейства КамАЗ установлен второй однотипный насос ручной подкачки топлива. Он позволяет подкачивать топливо без опрокидывания кабины, поскольку закреплен через кронштейн на картере маховика.

Приборы топливной системы высокого давления.

К приборам питания магистрали высокого давления дизелей относятся топливный насос высокого давления, форсунки и топливопроводы.

Топливный насос высокого давления служит для точного дозирования топлива и подачи его в определенный момент под высоким давлением к форсункам. Каждая секция топливного насоса обеспечивает работу одного из цилиндров двигателя, поэтому число секций топливного насоса определяется числом его цилиндров.

На дизеле КамАЗ-740 (рис. 11) устанавливают V-образный рядный насос высокого давления.

Рис. 11. Топливный насос высокого давления: (СЛАЙД № 12, 13)

1 - винт регулировки цикловой подачи топлива; 2 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха; 3 - подшипник крышки регулятора; 4, 21 - регулировочные прокладки; 5 - подшипник державки грузов; 6 - державка грузов; 7 - ось грузов; 8 - упорный подшипник муфты peгулятора; 9 - груз; 10 - возвратная пружина рычага останова; 11 - муфта регулятора; 12 - прямой корректор; 13 - верхняя крышка регулятора; 14 - рычаг пружины регулятора; 15 - перепускной клапан; 16 - пробка рейки; 17 - втулка рейки; 18 - манжета; 19 - фланец ведомой полумуфты; 20 - полумуфта ведомая; 22 - подшипник кулачкового вала; 23 - кулачковый вал; 24 - шестерня регулятора ведущая; 25 - сухарь ведущей шестерни; 26 - фланец ведущей шестерни; 27 - эксцентрик привода топливоподкачивающего насоса; 28 - крышка peгyлятopa задняя; 29 - шестерня регулятора промежуточная; 30 - подшипник промежуточный шестерни регулятора

Работа насоса высокого давления плунжерного типа состоит из наполнения надплунжерного пространства топливом с частичным его перепуском, подачи топлива под высоким давлением к форсункам, отсечки и перепуска его в сливной трубопровод. При работе двигателя рейка топливного насоса перемещается в соответствии с изменением подачи топлива, при этом одновременно поворачиваются плунжеры всех секций. (СЛАЙД № 14).

При движении плунжера 1 (рис. 12, а) вниз внутреннее пространство гильзы 12 наполняется топливом, и одновременно оно подается насосом низкого давления в подводящий канал 10 корпуса насоса 11. При этом открывается впускное отверстие 9 и топливо поступает в надплунжерное пространство 8. Затем под действием кулачка плунжер начинает подниматься вверх (рис. 12,б), перепуская топливо обратно в подводящий канал 10 до тех пор, пока верхняя кромка плунжера 1 не перекроет впускное отверстие 9 гильзы. После перекрытия этого отверстия давление топлива резко возрастает и при 1,2-1,8 МПа топливо, преодолевая усилие пружины 5, поднимает нагнетательный клапан 6 и поступает в топливопровод.

Рис. 12. Схема работы секции топливного насоса высокого давления (СЛАЙД № 14),

а – впуск (всасывание); б – начало подачи; в – конец подачи

Дальнейшее перемещение плунжера вверх вызывает повышение давления до 17 МПа, превышающее давление, создаваемое пружиной форсунки, в результате чего игла форсунки приподнимается и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания. Подача топлива продолжается до тех пор, пока винтовая кромка 13 (рис. 12,в) плунжера не откроет выпускное отверстие 3 в гильзе, в результате чего давление над плунжером резко падает, нагнетательный клапан 6 под действием пружины закрывается и надплунжерное пространство разъединяется с топливопроводом высокого давления. При дальнейшем движении плунжера вверх топливо перетекает в сливной канал 4 через продольный паз 2 и винтовую кромку плунжера 13.

Нагнетательный клапан 6 разгружает топливопровод высокого давления, так как он снабжен цилиндрическим разгрузочным пояском 7, который при посадке клапана на седло обеспечивает увеличение объема топливопровода примерно на 70-80 мм³. Этим достигается резкое прекращение впрыскивания топлива и устраняется возможность его подтекания через распылитель форсунки, что улучшает процесс смесеобразования и сгорания рабочей смеси, а также повышает надежность работы форсунки. Регулятор частоты вращения коленчатого вала изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала.

Двигатель КамАЗ-740 имеет регулятор всережимный, механический прямого действия, который установлен в развале корпуса топливного насоса высокого давления. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня, в развале корпуса установлена на двух шариковых подшипниках ведомая шестерня, которая выполнена заодно с державкой грузов.

Рис. 13. Верхняя крышка топливного насоса высокого давления (СЛАЙД № 15)

1 – рычаг управления регулятором (рейкой топливного насоса); 2 – болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 – болт регулировки пусковой подачи; 4 – цилиндр пневматический останова двигателя; 5 – рычаг останова двигателя; 6 – болт ограничения хода рычага останова; 7 – болт ограничения максимальной частоты вращения

Подача топлива прекращается поворотом рычага 5 (рис. 13) останова двигателя до упора в болт 6. При этом рычаг 5, преодолев усилие пружины 6, через штифт 2 повернет рычаги 3, 9 и 10, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива.

Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала ЯМЗ-238 монтируется на торце топливного насоса высокого давления и приводится от кулачкового вала посредством шестерен.

Ввиду увеличения натяжения пружины рейка насоса перемещается в сторону увеличения подачи топлива и частота вращения вала двигателя возрастает, причем обороты вала двигателя будут возрастать до тех пор, пока центробежная сила грузов не уравновесит силу натяжения пружины. При уменьшении нагрузки на двигатель топливо продолжает поступать в цилиндры в прежнем количестве, ввиду этого обороты коленчатого вала двигателя возрастают. При возрастании оборотов грузы 6 под действием центробежной силы расходятся и, действуя через систему рычагов, перемещают рейку в сторону уменьшения подачи топлива до момента, пока не наступит равновесие усилия, развиваемого центробежной силой грузов, и усилия, развиваемого пружиной. При увеличении же нагрузки на двигатель при неизменной подаче топлива обороты вала двигателя начинают уменьшаться, ввиду этого центробежная сила грузов также уменьшается, и пружина, воздействуя через систему рычагов на рейку, увеличивает подачу топлива до момента наступления равновесия усилия центробежной силы грузов и усилия пружины. Таким образом осуществляется регулирование скоростного режима работы двигателя. Пружина 26 служит для удержания рейки насоса высокого давления в положении подачи при пуске двигателя, при этом обеспечивается автоматическое обогащение рабочей смеси в цилиндре двигателя при пуске.

Для того чтобы остановить двигатель, необходимо скобу выключения подачи топлива повернуть вниз; при этом связанная со скобой кулиса и нижний конец рычага рейки перемещаются влево, рейка выдвигается до упора вправо, подача топлива прекращается. (СЛАЙД № 16)

Автоматическая муфтаопережения впрыскивания топлива изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

На дизелях КамАЗ-740 и ЯМЗ-238 устанавливается автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива центробежного типа.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыскивания топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опережения впрыскивания топлива.

Форсунки. Предназначены для впрыскивания и распыливания топлива, а также для распределения его частиц по объему камеры сгорания. Основным конструктивным элементом форсунки является распылитель, имеющий несколько выходных (сопловых) отверстий, формирующих факел впрыскиваемого топлива. В четырехтактных дизелях применяют форсунки закрытого типа, сопловые отверстия которых в процессе между впрыскиванием топлива закрываются запорной иглой. (СЛАЙД № 17, 18)

Форсунки закрытого типа по конструкции запорного устройства распылителей делятся на бесштифтовые и штифтовые. У бесштифтовых форсунок УРАЛ (ЯМЗ-238) (рис. 14) конец запорной иглы 2 представляет собой конус, отделяющий сопловые отверстия от топливопровода высокого давления. Распылители 1 таких форсунок обычно имеют несколько сопловых отверстий, расположение которых зависит от формы камеры сгорания. Бесштифтовые форсунки с несколькими сопловыми отверстиями устанавливаются обычно на дизелях с неразделенными камерами сгорания (ЯМЗ, КамАЗ и др.).

Рис. 14. Форсунка дизеля ЯМЗ-238 (СЛАЙД № 17)

Рис. 15. Форсунка дизеля КамАЗ-740 (СЛАЙД № 18)

1 – корпус распылителя; 2 – гайка распылителя; 3 – проставка; 4 – установочные штифты; 5 – штанга; 6 – корпус; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – штуцер; 9 – фильтр; 10 – уплотнительная втулка; 11 и 12 – регулировочные шайбы; 13 – пружина; 14 – игла распылителя

На дизелях КамАЗ-740 применяются форсунки закрытого типа с гидравлическим управлением подъема иглы и фиксированным распылителем. Все детали форсунки собраны в корпусе 6 (рис. 15). К нижнему торцу корпуса форсунки гайкой 2 присоединены проставки 3 и корпус распылителя 1, внутри которого находится игла 14. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару (индивидуально и с высокой точностью подобранные). Распылитель имеет четыре сопловых отверстия. Проставка 3 и корпус 1 зафиксированы относительно корпуса 6 штифтами 4. Пружина 13 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим – в набор регулировочных шайб 11. Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8, в котором установлен сетчатый фильтр 9. Далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса распылителя 1 топливо поступает в полость между корпусом распылителя и иглой 14 и, отжимая ее, впрыскивается в цилиндр. Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпусе форсунки. Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена скобой. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо 7 предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндров от попадания пыли и воды.

Топливопроводы. Подразделяются на топливопроводы низкого давления – 0,4-2 МПа и высокого давления – более 2 МПа. Топливопроводы высокого давления изготовлены из стальных трубок, концы которых выполнены конусообразными, прижаты накидными гайками через шайбы к конусным гнездам штуцеров топливного насоса и форсунок. Во избежание поломок от вибрации топливопроводы закреплены скобами и кронштейнами.

Система питания воздухом.

Система питания дизеля воздухом состоит из воздушного фильтра 4 (рис. 16), уплотнителя 3, воздухозаборника 1, патрубков и труб, соединяющих воздухозаборник с воздушным фильтром и воздушный фильтр с впускным коллектором. Впускные коллекторы служат для распределения воздуха по цилиндрам.

Воздушный фильтр (рис. 17) сухого типа, двухступенчатый, предназначенный для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли. Он состоит из корпуса 3, крышки 9, фильтрующего элемента 2. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается уплотнительным кольцом 5. Крышка крепится к корпусу тягами. Очистка воздуха в воздушном фильтре двухступенчатая. Первая ступень очистки – моноциклон – состоит из предочистителя 1, обеспечивающего вращение воздушного потока вокруг фильтрующего элемента 5, таким образом очищая воздух от пыли, которая собирается в бункере. Пылесборный бункер образован крышкой 9 и съемной заглушкой.

Рис. 16 - Система питания дизеля КамАЗ-740 воздухом (СЛАЙД № 19)

1 – воздухозаборник; 2 – соединительная труба; 3 – уплотнитель; 4 – воздушный фильтр

Вторая ступень очистки – фильтрующий элемент 2, который состоит из наружного и внутреннего кожухов. Кожухи изготовлены из перфорированной стали и гофрированного фильтрующего картона, соединенных по торцам металлическими крышками, которые приклеены специальным клеем. Фильтрующий элемент плотно прижат к днищу корпуса 3 и уплотняется двумя торцевыми резиновыми кольцами. Крепится фильтрующий элемент в корпусе самостопорящейся гайкой 12.

Рис. 17 - Фильтр воздушный (СЛАЙД № 20)

1 – предочиститель; 2 – элемент фильтрующий; 3 – корпус; 4 – завихритель; 5 – уплотнительное кольцо; 6 – защелка; 7 – гайка; 8 – заглушка; 9 – крышка; 10 – перегородка бункера; 11 – шайба плоская; 12 – гайка

Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого фильтровального полотна, которое надевается на фильтрующий элемент перед его установкой в корпус фильтра.

Предварительно очищенный в первой ступени воздух поступает во вторую ступень со сменным картонным фильтрующим элементом для более тонкой очистки, где, проникая через поры картона, оставляет на его поверхности мелкие частицы пыли. Очищенный воздух через патрубок поступает в коллекторы, распределяющие воздух по цилиндрам.

Рис. 18 - Индикатор засоренности (СЛАЙД № 21)

1 – диск; 2 – красный барабан

Индикатор засоренности воздушного фильтра (рис. 18) установлен на левом впускном воздухопроводе. По мере засорения воздушного фильтра возрастает величина разрежения во впускных трубопроводах двигателя, в результате чего индикатор срабатывает, т. е. красный барабан закрывает окно индикатора и не возвращается после останова двигателя. Это свидетельствует о необходимости обслуживания воздушного фильтра.

Системы вывода отработавших газов предназначена для выброса в атмосферу отработавших газов, а также частичного отвода тепла от двигателя и привода турбокомпрессоров. Система состоит из двух выпускных коллекторов 1 , двух приемных труб 2 (рис. 19), гибкого металлического рукава 3, глушителя 7.

Подшипниковые цапфы вала ротора закаливаются ТВЧ на глубину 1-1,5 мм. После механической обработки ротор динамически балансируется до величины 0,5 г×мм.

Рис. 19. Система вывода отработавших газов: (СЛАЙД № 22)

1 - турбокомпрессор; 2 - приемная труба; 3 - гибкий металлический рукав; 4 - труба правая; 5 - стремянка; 6 - хомут; 7 - глушитель; 8 - кронштейн выпускной трубы; 9 - труба выпускная; 10 - рама автомобиля; 11 - труба левая

При работе двигателя отработавшие газы из цилиндров двигателя поступают в выпускные коллекторы и подводятся для привода турбокомпрессоров. Далее отработавшие газы по приемным трубам, гибкому металлическому рукаву подводятся к глушителю, в котором происходит уменьшение шума выпуска отработавших газов.

Выводы по вопросу.

Учебный вопрос № 2

Виды топлив для автомобильных двигателей, их характеристики и свойства.

Детонационная стойкость бензинов характеризуется октановым числом (ОЧ), которое в сравнении с эталонным топливом численно равно % - ому содержанию (по объему) изооктана, обладающего детонационной стойкостью равной 100, в смеси с гептаном, имеющим нулевую стойкость к детонации. Чем выше % -ое содержание гептана в смеси с изооктаном, тем меньше степень сжатия, при которой возможна нормальная работа двигателя. Октановое число топлива определяется в специальном двигателе при строго установленных условиях испытания путем изменения степени сжатия. Так, если смесь начинает детонировать при той же степени сжатия, что и смесь эталонного топлива, содержащая 76% изооктана и 24% гептана, то ОЧ_{топлива} =76. (СЛАЙД № 24)

Для увеличения детонационной стойкости бензина применяют специальные присадки - тетраэтилсвинец или марганцовистые. Этилированные бензины ядовиты и согласно ГОСТ должны иметь специальную окраску. А-76 - желтую; АИ-93 - оранжево-красную; АИ-98 - синего. Работа автомобилей в городах и районах с большой плотностью населения на этилированном бензине запрещается. Попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, этилированные бензины могут вызвать тяжелые заболевания. Поэтому применять этилированные бензины для мытья деталей и рук категорически запрещено. При попадании этилированного бензина на кожу его необходимо немедленно смыть ветошью смоченной в керосине.

По ГОСТ 2084-77 выпускаются бензины марок:

А-72; А-76; АИ-91; АИ-93; АИ-95.

А - автомобильный.

72 - наименьшее октановое число, определенное моторным методом.

И - ОЧ определено исследовательским методом.

Все бензины за исключением АИ-98 бывают зимние и летние. На Севере и Востоке РФ применяются зимние бензины круглый год, в остальных районах только с 1 октября по 1 апреля.

Процесс смесеобразования заключается в смешивании тщательно очищенных от механических и других примесей мелкораспыленного топлива и воздуха.

Горючая смесь - это смесь из паров мелкораспыленного топлива и воздуха, приготовленная в карбюраторе. (СЛАЙД № 25)

Горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, смешивается с оставшимися отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Горение- это процесс химического соединения элементов топлива с кислородом воздуха, сопровождающийся выделением тепла. Для полного сгорания 1 Кг бензина теоретически необходимо 14,9 Кг воздуха (обычно принимают 15 Кг).

Однако количество воздуха, действительно расходуемого на приготовление горючей смеси, может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха

,

где L_Д - количество воздуха, действительно участвующего в процессе сгорания бензина;

L_Т - теоретически необходимое количество воздуха. (СЛАЙД № 26)

Если в процессе сгорания 1 Кг бензина участвует L_Д=15 Кг, то =1.

В зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают следующие виды смесей:

- бедная             =1,20...1,25;     (~18; больше 19 - не горит)

- обедненная     =1,05...1,15;     (~16 )

- нормальная    =1,0;                  (~15)

- обогащенная =0,80...0,95;     (~13)

- богатая           =0,40...0,80.     (~6; 5- не горит)

Требования к составу смеси при работе двигателя на различных режимах. (СЛАЙД № 27)

1) Режим пуска - = 0,4...0,6 - это необходимо потому, что значительная часть топлива в цилиндры не попадает, а остается в виде конденсата на стенках впускного газопровода.

2) Режим холостого хода - = 0,6...0,8 - дроссельная заслонка прикрыта и наполнение цилиндров воздухом ухудшается. Горючая смесь загрязняется остаточными газами, поэтому обогащение смеси улучшает ее воспламеняемость и способствует устойчивой работе двигателя.

3) Режим средних нагрузок - = 1,05...1,15 - автомобиль большую часть времени работает на этом режиме с неполно открытой дроссельной заслонкой. Здесь требуется обедненная смесь (экономичная) - обеспечивается более экономичная работа двигателя.

4) Режим полных нагрузок - = 0,80...0,95 - при разгоне автомобиля, движение с максимальной скоростью, преодоление крутых подъемов или тяжелых участков дороги. Для получения наибольшей мощности двигателя требуется обогащенная смесь.

Продуктами горения являются угарный газ (СО), углекислый газ (СО₂), вода и окислы некоторых других элементов. Угарный газ сильно ядовит.

Производство дизельного топлива (дизтоплива) сложный процесс и осуществляется на заводах переработки нефти. Во время прямой перегонки нефть разделяется на отдельные фракции. Этот процесс происходит при высоком атмосферном давлении и при определенных температурах. Полученный продукт относится к светлым нефтепродуктам, таким как бензин, нафта, керосин. Все эти виды топлива используются в двигателях внутреннего сгорания, в основном в железнодорожном или грузовом транспорте и сельскохозяйственной технике. Дизельное топливо бывает арктическим, зимним или летним. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости, помутнения и застывания. Летнее топливо зимой (уже при −20 °C) может замерзать и использование затруднительно. Дизтопливо характеризуется несколькими параметрами.

Это цетановое число, прокачиваемость, вязкость и низкотемпературные свойства.

Под цетановым числом подразумевается воспламеняемость дизельного топлива. Это промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала горения. Более высокое число способствует быстрому воспламенению и плавному сгоранию топлива. Цетаное число дизельного топлива определяется в специальной моторной установке. От цетанового числа зависит и температурная характеристика дизтоплива. Именно ЦЧ разграничивает дизтопливо на зимние и летнее. Зимнее ДТ имеет число в 50-65 единиц, а летнее – около 45. В международных стандартах вместо цетанового числа используют дизельный индекс (diesel index) и цетановый индекс (cetane index).

Вторым важным свойством дизтоплива является прокачиваемость. Это свойство обеспечивает необходимую подачу топлива в цилиндры. Прокачиваемость зависит от количества в топливе механических примесей, смол, влияющих на прохождение топлива через фильтр. (СЛАЙД № 28)

Очень важной характеристикой дизельного топлива является вязкость. Слишком большая вязкость повышает выделение дыма в процессе сгорания топлива и увеличивает потребление топлива, что снижает экономичность двигателя. Это объясняется тем, что из-за повышенной вязкости снижается прокачиваемость топлива через фильтры и ухудшается процесс смесеобразования. И наоборот, топливо с пониженной вязкостью хуже герметизирует и смазывает зазоры плунжерных пар в топливном насосе высокого давления (ТНВД). Дизтопливо пониженной вязкости иногда становиться причиной выхода из строя ТНВД.

Следующим показателем качества топлива является его низкотемпературные характеристики. Выделяют три категории, которые определяют место и время использования топлива. Первая категория, это арктическое дизтопливо, которое способно проходить через фильтр при температуре -50 градусов Цельсия. Такое топливо используется в странах, в которых температура воздуха крайне низкая, и использование другого дизельного топлива невозможно. К следующей категории относится зимнее дизтопливо. При крайне низких температурах происходит процесс кристаллизация парафина. Температура, при которой топливо сохраняет свои рабочие свойства, не превышает -35°C. И третья категория – летнее дизтопливо, которое при температуре ниже 10 °C полностью теряет свою работоспособность.

Часто дизельное топливо называют солярой или соляркой. Это абсолютно неправильно.

Солярка (соляровое масло) - фракция нефти, прошедшая щелочную очистку. Служит топливом для тракторных и судовых дизелей, а также, смазкой для некоторых механизмов.

Самые популярные у потребителя марки дизтоплива:

- Л-0,2-62. То летнее дизельное топливо, высшего сорта.

- топливо дизельное автомобильное (ТДА) сорт С,Е, марка (EN 590)

- топливо дизельное экологическое ДЭК-3.

Выводы по вопросу.

Заключение

Таким образом, на данном занятии были рассмотрены следующие вопросы: система питания дизельного двигателя, виды топлив для автомобильных двигателей, их характеристики и свойства.

Материал занятия актуален при обслуживании автомобилей.

Ответить на возможные вопросы обучаемых.

Дать задание на самостоятельную подготовку. (СЛАЙД № 29)

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1097; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!