Устройство и обслуживание тракторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные показатели работы двигателя внутреннего сгорания, показатели токсичности работы двигателя, эксплуатационные требования к двигателям

Любой мотор можно охарактеризовать следующими конструктивно заданными обозначениями, которые практически неизменны в процессе эксплуатации авто. Показателями моторов называют величины, которые характеризуют его работу. Помимо конструктивных особенностей, они зависят от настроек и параметров степени износа деталей, систем зажигания и питания.

Объем камеры сгорания - объем углубления в головке над поршнем и полости цилиндра, который находится в верхней мертвой точке - на наибольшем удалении от коленчатого вала в край нем положении.

Рабочий объем цилиндра-то пространство, которое освобождается поршнем при движении от верхней до нижней мертвых точек. Последняя - это крайнее положение поршня на наименьшем удалении от коленчатого вала.

Полный объем цилиндра - равен сумме объема камеры сгорания и рабочего объема.

Литраж (рабочий объем двигателя) суммируется из рабочих объемов всех цилиндров.

Степень сжатия - отношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. Данный параметр показывает, во сколько раз, при перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю уменьшается полный объем.

Компрессия (давление в конце такта сжатия) - это показатель изношенности (технического состояния) клапанов и цилиндропоршневой группы.

Крутящий момент на коленвале мотора определяет силу тяги на осях колес: чем он выше, тем лучше динамика разгона машины. Вычислить его можно, умножив силу на плечо, единицы измерения в Ньютон на метр.

Крутящий момент повышается с ростом:

· давления в цилиндрах газов, оно ограничено детонацией (взрывное горение воздушно-бензиновой смеси, также оно сопровождается характерным звонким звуком, который ошибочно называется «стуком поршневых пальцев») или повышением нагрузок в дизельных моторах;

· рабочего объема. Поэтому моторы, которым необходим большой крутящий момент, обладают повышенным объемом.

Максимальный крутящий момент мотор развивает при установленных оборотах, они указываются в технической документации, ровно также как и сама величина крутящего момента.

Удельный расход топлива - это количество горючего, которое расходует двигатель за один час на 1 кВт развиваемой мощности. Это показатель совершенства конструкции мотора: чем ниже расход, тем эффективнее используется энергия топлива сгорающего в цилиндрах.

Мощность мотора - величина, которая показывает, какую работу двигатель внутреннего сгорания совершает в единицу времени, измеряется в лошадиных силах (позднее в кВт). Одна лошадиная сила примерно равна 0,74 кВт. Мощность - это произведение угловой скорости коленчатого вала на крутящий момент (число оборотов в минуту, которое умножено на специальный коэффициент). Различают индикаторную и эффективную мощность двигателя. Из формулы определения мощности двигателя видно, что она при неизменных т и Ре зависит от литража и частоты вращения коленчатого вала. Если увеличить частоту вращения коленчатого вала без изменения литража, трак тор будет энергонасыщенным. Скорость движения такого трактора на всех передачах будет больше во столько раз, во сколько возрастет частота вращения коленчатого вала. Именно за счет роста частоты вращения коленчатого вала стало возможно увеличение рабочих скоростей сельскохозяйственных тракторов до 9… 15 км/ч. Увеличение литража приводит к увеличению размеров двигателя. Чем выше тяговый класс трактора, тем его двигатель также имеет больший литраж и, следователь но, обладает большей мощностью.

Моторы высокой мощности получаются увеличением:

· давления в цилиндре через повышение степени сжатия либо наддува воздуха посредством механических или турбонагнетателей. Чтобы применить наддув, степень сжатия специально уменьшают для предотвращения детонации у бензиновых двигателей и понижения жест кости работы у дизелей (повышенные нагрузки цилиндра дизельного мотора, сопровождаемые сильным шумом).

Наддув позволяет, к примеру, при меньшем рабочем объеме сохранить нужную мощность;

· оборотов коленвала, число которых ограничено увеличением износа деталей и инерционными силами. Высокооборотный двигатель такой же мощности (при прочих одинаковых условиях - конструкции мотора, применяемых материалах, технологии изготовления и т.д.) по сравнению с низкооборотным обладает меньшим сроком эксплуатации, так как для одного и того же пробега в среднем его коленвал будет совершать боль шее количество оборотов;

· рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к ограничению допустимых максимальных оборотов и росту габаритов двигателя из-за значительных сил инерции деталей большего размера.

Номинальная мощность, которая гарантируется производителем при полной подаче горючего на определенных оборотах. Именно номинальная мощность, а не максимальная мощность, всегда указывается в техническом паспорте на мотор.

Индикаторная мощность - это мощность, развиваемая газами внутри цилиндра работающего двигателя.

Эффективная мощность - мощность, получаемая на коленчатом валу. Она меньше индикатор ной на 10…12%, так как часть мощности затрачивается на преодоление сил трения в механизмах двигателя и приведение в действие вспомогательных устройств (насосов, вентилятора, генератора и др.). Мощность двигателя растет с увеличением силы давления газов в цилиндре, частоты вращения коленчатого вала и литража.

Механический коэффициент полезного действия (КПД) двигателя - отношение эффективной мощности к индикаторной. Он зависит в основном от качества обработки деталей, смазывания трущихся деталей и правильности сборки двигателя. Значения механического КПД колеблются в пре делах 0,80…0,90. Эффективный коэффициент полезного действия - отношение количества тепло ты, превращенной в механическую работу, к количеству теплоты, содержащейся в топливе. Значение эффективного КПД находится в пределах 0,26… 0,37 (для карбюраторных двигателей - нижний, а для дизелей - верхний предел). В исправном двигателе около 30% теплоты идет на получение эффективной мощности. Остальная тепловая энергия расходуется на механические потери (~10%), нагрев охлаждающей жидкости (~35%) и двигателя (~10%), а также уносится с отработавшими газами (~15%).

Токсичными называются вещества, оказывающие вредное влияние на организм человека и окружающую среду. В отработавших газах автомобильных двигателей насчитывается свыше 100 раз личных компонентов, большинство из которых токсичны. Движение автомобильного транспорта сопровождается загрязнением окружающей среды выбросами токсичных газообразных и твердых веществ. Отработавшие и картерные газы ДВС являются одним из основных источников загрязнения. Вредные выбросы отрицательно воздействуют на здоровье людей и животных, вызывают повреждения растений, ускоряют коррозию металлов и разрушение стройматериалов и т.д. Наиболее опасны для человека, животного и растительного мира оксиды азота, сажа, альдегиды, оксид угле рода, углеводороды, бензапирен, оксиды серы, аммиак, диоксид углерода. Имеют значение также запах и слезоточивое действие отработавших газов. Исследованиями доказано, что продукты сгорания топлива накапливаются в воде, растениях, на сооружениях и в почве. В воздухе они часто превращаются в другие вещества, которые в определенных условиях могут быть даже более токсичны ми, чем исходные продукты. Помимо отработанных газов двигателей источниками токсичности являются также картерные газы и испарение топлива в атмосферу. Наибольшее выделение токсичных веществ в атмосферу происходит с отработанными газами, поэтому уменьшению токсичности отработанных газов уделяется главное внимание.

При работе поршневых д.в.с. выделяются следующие основные токсичные вещества: оксиды азота NO_x, сажа, оксид углерода СО, углеводороды СН, альдегиды, канцерогенные вещества, соединения серы и свинца. Из общего количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу крупных городов, большая часть приходится на автомобильный транспорт - 60%. Промышленные предприятия выбрасывают 18%, электростанции 13%, системы городского отопления 6% и другие источники-3%. Следует отметить, что вредные вещества, выбрасываемые производственными предприятиями, концентрируются по огромному радиусу в определенной зоне, а отработавшие газы автомобилей распространяются по всей территории населенного пункта. При этом автомобили загрязняют атмосферу углеводородами и оксидами азота на 30%, оксидами углерода на 90%. При неблагоприятных условиях в приземных слоях атмосферы образуются ядовитые туманы, так называемые смоги, содержащие токсичные составляющие отработавших газов - углеводороды и оксиды азота.

Бензиновые двигатели по сравнению с дизельными обладают большей токсичностью. Наиболее токсичными компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx), углеводороды (СnHm), а в случае применения этилированного бензина - свинец. В отработавших газах обнаружен также акреолин, который поступает в окружающую среду (особенно при работе дизельных двигателей). Он имеет запах пригорелых жиров (при содержании более 0,004 мг/л), вызывает раздражение верхних дыхательных путей, а также воспаление слизистой оболочки глаз.

Оксид углерода образуется в бензиновых двигателях при сгорании топливовоздушных смесей с некоторым недостатком кислорода, а также вследствие диссоциации диоксида углерода, возникающей при высоких температурах. В обычных условиях СО - бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. Механизм токсического действия СО определяется способностью превращать часть гемоглобина крови в карбоксигемоглобин, вызывающий нарушение тканевого дыхания. Наряду с этим СО оказывает прямое влияние на тканевые биохимические процессы, влекущие за собой нарушение жирового и углеводного обмена, витаминного баланса и т.д. Токсический эффект СО связан также с его непосредственным влиянием на клетки центральной нервной системы. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца. Острые отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с концентрацией СО более 2,5 мг/л в течение 1 ч. Оксиды азота в отработавших газах образуются в результате обратимой реакции окисления азота кислородом воздуха под воздействием высоких температур и давления в цилиндрах двигателя. Повышение максимальной температуры рабочего цикла и избыток кислорода - основные факторы, способствующие образованию оксидов азота. По мере охлаждения отработавших газов и разбавления их воздухом оксид азота превращается в диоксид и т.д.

Оксид азота NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2 - газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 способствуют развитию заболеваний легких. Симптомы отравления проявляются только через 6 ч. в виде кашля, удушья, возможен нарастающий отек легких.

Причиной образования углеводородов СН является неоднородность состава горючей смеси в камере сгорания двигателя, а также неравномерность температуры и давления в различных ее частях. В некоторых зонах сгорания топливо практически не сгорает, так как происходит обрыв цепной реакции окисления углеводородов.

В отработавших газах дизельного двигателя обнаружено канцерогенное вещество - диоксин (циклический эфир), представляющий собой бесцветную горючую жидкость. Диоксины и близкие им соединения во много раз токсичнее таких ядов, как кураре и цианистый калий.

В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на де талях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Концентрация свинца в атмосфере придорожной полосы в 2-20 раз больше, чем в других местах. Присутствие свинца в воздухе вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы. Воздействие свинца на кровь проявляется в снижении количества гемоглобина и разрушении эритроцитов.

Условия эксплуатации автомобилей в сельскохозяйственном производстве характеризуются весьма разнообразными режимами работы их агрегатов и систем. Режимы работы двигателей могут быть установившиеся, при которых основные показатели не меняются с течением времени, и неустановившиеся, когда показатели изменяются во времени. Установившийся режим возможен толь ко при равномерном движении и постоянных внешних сопротивлениях, а эти условия на практике встречаются редко, так как момент сопротивления постоянно изменяется, что вызывает непостоянство скоростного, нагрузочного и теплового режимов двигателя. Наиболее характерные неустановившиеся режимы работы автомобильных двигателей: пуск, разгон и движение при колебаниях нагрузки и частоты вращения, причем при любой частоте вращения коленчатого вала двигатель должен устойчиво работать на всех нагрузках. Поэтому кроме мощности для преодоления потерь на трение в трансмиссии и сопротивления качению двигатели должны иметь запас мощности для преодоления дополнительных сопротивлений, возникающих при трогании автомобиля с места, разгоне и преодолении подъемов. Работа двигателя на всех эксплуатационных режимах должна быть экономичной. При эксплуатации в сельскохозяйственном производстве автомобильные двигатели, как правило, находятся в условиях большой запыленности окружающей среды в летнее время. Частицы пыли, попадая в цилиндры двигателей через топливо и масло совместно с воздухом, вызывают интенсивное абразивное изнашивание движущихся деталей. В связи с этим следует особое внимание обратить на эффективность фильтрации топлива и масла и состояние воздухоочистителей, своевременно очищать их и заменять фильтрующие элементы. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей в зимних условиях в значительной мере определяется их пусковыми качествами. С понижением температуры воздуха возрастает вязкость масла и дизельного топлива, увеличивается вращающий момент при проворачивании коленчатого вала, ухудшается испаряемость бензина. В сильные морозы часто отказывает система подачи топлива и нарушается тепловой режим двигателя, что отрицательно сказывается на экологичности и вызывает интенсивное изнашивание деталей из-за большого нагарообразования. Нередки случаи выхода из строя двигателя в результате закоксовывания поршневых колец, заклинивания поршней и коленчатого вала или зависания впускных клапанов. При низкой температуре охлаждающей жидкости на стенках цилиндра конденсируется топливо, которое смывает слой масла со стенок цилиндров и повышает их износ и коррозию. Основные способы повышения технико-экономических показателей автомобильных двигателей при эксплуатации в зимнее время: быстрый и надежный прогрев и пуск двигателя, поддержание нормального теплового режима двигателя в процессе работы. Прогрев двигателей (кратковременный или длительный) в зимних условиях необходим для максимального уменьшения износа деталей двигателя и экономного расхода топлива. Для облегчения пуска рекомендуется применение жидкостных подогревателей.

Интенсивность изнашивания деталей значительно увеличивается при пониженном или повышен ном тепловом режиме. Поэтому при эксплуатации двигателей важно поддерживать нормальный тепловой режим с помощью автоматических устройств, что не только улучшает мощностные и экономические показатели, но и снижает износ их деталей. Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива. Последний определяют делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. Удельный расход топлива в дизелях, применяемых на современных тракторах, - не более 265 г./кВт * ч (195 г./э.л.с.ч.). Если в двигателе изношены, разрегулированы или не смазаны трущиеся детали, то мощность будет меньше, а экономичность снизится. Основными эксплуатационными факторами, влияющими на уровень вредных выбросов двигателей, являются факторы, характеризующие состояние деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Повышенный износ деталей ЦПГ и отклонения от их правильной геометрической формы являются причиной увеличения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах (ОГ) и картерных газах (КГ).

Базовой деталью деталей цилиндропоршневой группы, от которой зависит работоспособность и экологичность двигателя, является цилиндр, т.к. герметичность камеры сгорания зависит от уплотняющей способности кольца в сопряжении с цилиндром. От технического состояния цилиндр - поршневое кольцо главным образом зависит и интенсивность роста зазоров между кольцами и канавками поршней. Таким образом, контроль и подрегулировка зазора между кольцом и цилиндром в процессе эксплуатации являются существенным резервом снижения количества вредных приме сей в отработавших газах посредством улучшения условий сгорания топлива и снижения количества масла, оставшегося в над поршневом пространстве.

2. Опишите цилиндропоршневую группу двигателя Д-245 (назначение, конструкция, материалы); приведите схемы установки и уплотнения гильз

Головка цилиндров

Головка цилиндров представляет собой чугунную отливку, во внутренних полостях которой имеются впускные и выпускные каналы, закрываемые клапанами. Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет внутренние полости, в которых циркулирует охлаждающая жидкость. Головка цилиндров дизеля Д-245 имеет вставные седла клапанов, изготовленные из жаропрочного и износостойкого сплава. На головке цилиндров сверху устанавливаются стойки, ось коромысел с коромыслами, крышка головки, впускной коллектор и колпак крышки, закрывающий клапанный механизм. Со стороны топливного насоса в головке установлены четыре форсунки, а со стороны генератора к головке крепится выпускной коллектор. Для уплотнения разъема между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка из армированного перфорированным стальным листом асбестового или безасбестового полотна. Отверстия для гильз цилиндров и масляного канала окантованы стальными обечайками. При сборке дизеля на заводе цилиндровые отверстия прокладки дополнительно окантовываются фторопластовыми разрезными кольцами.

Блок цилиндров

Блок цилиндров является основной корпусной деталью дизеля и представляет собой жесткую чу гунную отливку. В вертикальных расточках блока установлены четыре съемные гильзы, изготов ленные из специального чугуна. Гильза устанавливается в блок цилиндров по двум центрирующим поясам: верхнему и нижнему. В верхнем поясе гильза закрепляется буртом, в нижнем - уплотняет ся двумя резиновыми кольцами, размещенными в канавках блока цилиндров. Гильзы по внутренне му диаметру сортируются на три размерные группы: большая (Б), средняя (С) и малая (М).

Гильза цилиндра:

?Материал - специальный износостойкий чугун на базе СЧ20, СЧ25 с легирующими элементами.

Метод изготовления - центробежное литье.

Обработка - плосковершинное хонингование рабочей поверхности гильзы.

Дополнительная обработка - фосфатирование наружной и внутренней поверхности гильзы.

Маркировка группы наносится на заходном конусе гильзы. На дизеле устанавливаются гильзы од ной размерной группы. Между стенками блока цилиндров и гильзами циркулирует охлаждающая жидкость. Торцовые стенки и поперечные перегородки блока цилиндров имеют приливы, предназначенные для образования опор коленчатого вала. На эти приливы установлены крышки. Приливы вместе с крышками образуют постели для коренных подшипников. Постели под вкладыши коренных подшипников расточены с одной установки в сборе с крышками коренных подшипников. Менять крышки местами не допускается. Блок цилиндров имеет продольный канал, от которого по поперечным каналам масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределительного вала. Блок цилиндров дизеля Д-245 во второй и четвертой верхних опорах коленчатого вала имеет форсунки, которые служат для охлаждения поршней струей масла. На наружных поверхностях блока цилиндров имеются обработанные привалочные плоскости для крепления центробежного масляного фильтра, водяного насоса, фильтров грубой и тонкой очист ки топлива, маслозаливной горловины.

Кривошипно-шатунный механизм

Основными деталями кривошипно-шатунного механизма являются: коленчатый вал, поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, коренные и шатунные подшипники, маховик.

Коленчатый вал - стальной, имеет пять коренных и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках коленчатого вала имеются полости для дополнительной центробежной очистки масла. Полос ти шеек закрыты резьбовыми заглушками.

Осевое усилие коленчатого вала воспринимается четырьмя полукольцами, установленными в рас точках блока цилиндров и крышки пятого коренного подшипника. Для уменьшения нагрузок на подшипники от сил инерции на первой, четвертой, пятой и восьмой щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы. Спереди и сзади коленчатый вал уплотняется манжетами. На передний конец вала устанавливаются шестерня привода газораспределения (шестерня коленчатого вала), шестерня привода масляного насоса, шкив привода водяного насоса и генератора. На задний фланец вала крепится маховик. Коленчатый вал может изготавливаться и устанавливаться на дизель двух производственных размеров (номиналов). Коленчатый вал, шатунные и коренные шейки которого изготовлены по размеру второго номинала, имеет на первой щеке дополнительную маркировку. Коленчатый вал дизеля Д-245 изготавливается из легированной стали, имеет маркировку (Б) на восьмой шейке.

Поршень изготавливается из алюминиевого сплава. В днище поршня выполнена камера сгорания. В верхней части поршень имеет четыре канавки (поршень Д-245 - три канавки) - в первые три устанавливаются компрессионные кольца, в четвертую - маслосъемное кольцо. В поршне дизеля Д-245 в канавку под верхнее компрессионное кольцо трапецеидальной формы залита вставка из специального чугуна. В бобышках поршня расточены отверстия под поршневой палец. Поршни по наружному диаметру юбки сортируются на три размерные группы (Б, С, М). Маркировка группы наносится на днище поршня. При установке на дизель гильзы и поршни должны быть одной раз мерной группы.

? Материал - специальный алюминиевый сплав на базе АК12МІМгН.

? Метод изготовления - литье в кокиль; нирезистова вставка в канавке 1-го компрессионного кольца, где это предусмотрено конструкцией. 

? Обработка - микрорельеф на юбке поршня, наличие канавки под дополнительное маслосъемное кольцо, где это предусмотрено конструкцией.

? Дополнительная обработка - оксидирование поршня, покрытие поршня оловом, дополнительное антифрикционное покрытие поршня (графитизация

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо дизеля Д-243 хромированное, в сечении прямоугольное, без маркировки, устанавливается в канавке произвольно. Второе и третье компрессионные кольца конусные, на торцовой поверхности у замка имеют маркировку «верх» («ТОР»). Маслосъемное кольцо коробчатого типа со спиральным стальным расширителем. Верхнее компрессионное кольцо дизеля Д-245 выполнено из высокопрочного чугуна, в сечении имеет форму равнобокой трапеции, на торцовой поверхности имеет маркировку «верх» «ТОР». Второе компрессионное и маслосъемное кольца дизеля Д-245 имеют меньшую высоту в сравнении с аналогичными кольцами дизеля Д-243, поэтому не взаимомозаменяемы.

Поршневой палец - полый, изготовлен из хромоникелевой стали. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается стопорными кольцами.

Шатун - стальной, двутаврового сечения. В верхнюю головку его запрессована втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке имеются отверстия. Расточка постели в нижней головке шатуна под вкладыши производится в сборе с крышкой. Поэтому менять крышки шатуна не допускается. Шатун и крышка имеют одинаковые номера, набитые на их поверхностях. Кроме того, шатуны имеют весовые группы по массе верхней и нижней головок. Обозначение груп пы по массе наносится на торцовой поверхности верхней головки шатуна. На дизеле должны быть установлены шатуны одной группы. Шатун дизеля Д-245 изготавливается из легированной стали (отличительная метка - выступ на нижней боковой поверхности крышки).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала - из биметаллической полосы. На дизелях используются вкладыши коренных и шатунных подшипников двух размеров в соответствии с номиналом шеек коленчатого вала. Для ремонта дизеля предусмотрены также четыре ремонтных размера вкладышей.

Маховик изготовлен из чугуна, крепится к фланцу коленчатого вала болтами. На маховик напрессован стальной зубчатый венец.

1 - блок-картер; 2 - рубашка охлаждения; 3 - вставка; 4 - гильза цилиндра; 5 - уплотнительные кольца (резиновые или медные, устанавливаемые под бурт); 6 - антикавитационное кольцо; 7 - медная прокладка.

Кольцо уплотнительное под гильзу

Уплотнительные кольца изготовлены по типу поршневых колец из специального чугуна, имеют прямоугольное сечение и косой замок правого направления. Наружный диаметр их в свободном состоянии несколько больше диаметра гильзы.

30. Техническое обслуживание газораспределительного механизма. Регулировка тепловых зазоров в клапанном механизме двигателя ЯМЗ-238НД2.

Особенностью конструкции газораспределительного механизма двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 является применение качающихся толкателей, снабженных роликами. Каждый цилиндр имеет два клапана - один впускной, другой выпускной. Клапаны перемещаются в металлокерамических направляющих втулках при помощи кулачков распределительного вала через роликовые толкатели. Распределительный вал размещен в средней части блока и приводится во вращение от коленчатого вала двигателя парой цилиндрических шестерен со спиральным зубом. Боковой зазор в зацеплении находится в пределах от 0,09 до 0,22 мм. Положение шестерен между собой определено метками, выбитыми на их торцах. Распределительный вал изготовлен из стали 45. Он имеет опорные шейки диаметром 54 мм (ЯМЗ-326-четыре шейки, ЯМЗ-238 - пять). Профиль впускных и выпускных кулачков неодинаковый. Поверхности опорных шеек и кулачков вала подвергнуты закалке токами высокой частоты на глубину от 2 до 5 мм до твердости HRC 52-56. На переднем конце вала имеется ступица со шпоночной канавкой для установки распределительной шестерни. На резьбовом конце вала сделаны две лыски для фиксации стопорной гайки шестерни. Ограничение осевых перемещений вала в пределах от 0,121 до 0,265 мм обеспечивается упорным фланцем, изготовленным из листовой стали 65Г и закаленным до твердости HRC 40-45. Упорный фланец устанавливают между шестерней и передней опорной шейкой вала и крепят к переднему торцу блока цилиндров двумя болтами. Болты законтрены от самоотворачивания стопорными шайбами. Упорный фланец одновременно предохраняет от выпадания оси толкателей. Для обеспечения пульсирующего потока масла к механизмам привода клапанов в передней опорной шейке просверлено сквозное отверстие диаметром 4 мм. Шестерня распределительного вала изготовлена из стали 40Х с закал кой и отпуском до твердости НВ 241-286. Она напрессована на вал, застопорена сегментной шпон кой и закреплена гайкой с замковой шайбой. К шестерне распределительного вала с ее тыльной стороны шестью болтами крепится ведущая шестерня привода топливного насоса, которая центрируется на бурте шестерни распределительного вала.

При нагрузке 25 кгс длина наружной пружины уменьшается до 56 мм, внутренней - до 37 мм. В рабочем положении пружины с одной стороны опираются через шайбу на головку цилиндров, с другой - на тарелку. Через втулку и сухари, входящие в кольцевую канавку на стержне клапана, пружинь! воздействуют на клапан. Шайбы, тарелки и втулки пружин клапанов изготовлены из стали 20 и подвергнуты цианированию на глубину от 0,1 до 0,2 мм. После термообработки их твердость равна HRC 56, не менее. Сухарь клапана изготовлен из стальной ленты. Конструкция соединения клапана с тарелкой пружин, когда сухари зажимаются не непосредственно верхней тарелкой пружин, а через дополнительную коническую втулку, обеспечивает клапану возможность проворачиваться относительно седла, что существенно повышает долговечность рабочих фасок клапанов, седел и торцов стержней клапанов. Достигается это тем^ что втулка своим нижним концом опирается на плоскую поверхность донышка тарелки, и так как момент трения на этой поверхности очень мал, то создается возможность клапану проворачиваться при работе.

Толкатель - качающегося типа, представляет собой жесткий рычаг, изготовленный из стали 45. Одним концом, в отверстие которого запрессованы бронзовые втулки с внутренним диаметром 22 мм, толкатель подвешен на разрезной оси. Ось состоит из четырех частей (двух крайних и двух средних) и установлена на пяти опорах, сделанных в приливах блока цилиндров. В отверстия этих опор запрессованы чугунные втулки, в которых стыкуются оси. Чтобы толкатели не перемещались по оси, между ними установлены распорные втулки.

На противоположном конце толкателя установлена опорная пята штанги и ролик. Ролик расположен в прорези толкателя и вращения в игольчатом подшипнике на неподвижной оси, запрессован ной в отверстие щек прорези толкателя. Над роликом в теле толкателя выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна к оси ролика. В отверстие запрессована пята из стали ШХ15, термообработанная до твердости HRC 58-63. Пята имеет сферическое углубление радиусом 6 мм, которое служит опорой сферического наконечника штанги толкателя. Для подачи масла от трущихся поверхностей осей толкателя к рабочей поверхности пяты и через штанги к подшипникам коромысла клапана в теле толкателя и пяты просверлены масляные каналы. Масло для смазки трущихся поверхностей оси толкателя поступает по каналам оси через сверления в передней стенке блока двигателя. Чтобы предотвратить утечку масла, задний конец масляного канала задней оси и передний конец канала передней оси заглушены пробками.

Ш т а н г а толкателя представляет собой пустотелый стержень, изготовленный из бесшовной стальной трубы диаметром 12 + 0,1 мм. Концы штанги выполнены в виде сферы радиусом 6 мм, подвергнуты закалке токами высокой частоты до твердости не менее HRC 52 и прошлифованы. В центре сфер просверлены отверстия для прохода масла через полость штанги к подшипнику коромысла клапана. Верхний сферический конец штанги упирается в сферическое углубление регулировочного винта, нижний - в пяту толкателя. Коромысло устанавливается на индивидуальной оси и фиксируется на ней упорной шайбой и стопорным кольцом. Ось зафиксирована на головке цилиндров в строго определенном положении и закреплена двумя болтами Ml6. Точное положение оси коромысла фиксируется двумя установочными штифтами, запрессованными в тело стойки оси. Стойка выполнена как одно целое с осью коромысла. Момент затяжки болтов должен быть от 12 до 15 кгс. м.В кольцевом пространстве между втулками просверлен канал, соединяющий его с резьбовым отверстием под регулировочный винт. Это необходимо для подачи масла к подшипникам коромысла. Регулировочный винт коромысла изготовлен из стали 40Х, подвергнут закалке и отпуску до твердости НВ 207 - 241. Его нижний конец имеет сферическое углубление радиусом 6 мм. Внутренняя поверхность углубления закалена токами высокой частоты на глубину от 1,5 до 2,0 мм (твердость не менее HRC 48). Противоположный конец имеет прорезь под отвертку. В теле регулировочного винта выполнены сверления для подачи масла к подшипникам коромысла.

Регулировка клапанного механизма

Механизм привода клапанов должен иметь зазоры для обеспечения герметичности посадки клапанов на их седле и компенсации теплового расширения деталей механизма привода клапанов при работе двигателя. Величина зазора у впускного и выпускного клапанов устанавливается одинаковой и регулируется в пределах 0,25 - 0,30 мм. Если после регулировки несколько раз провернуть коленчатый вал двигателя, то из-за возможного биения сопрягаемых деталей механизма привода клапанов величина зазоров может несколько измениться, но и в этом случае она должна укладываться в пределах 0,20 - 0,35 мм. В процессе эксплуатации двигателя допускается увеличение зазоров в клапанном механизме до 0,4 мм. Зазоры необходимо регулировать на холодном двигателе или не ранее чем через 15 мин после его остановки.

Регулировку зазоров в клапанном механизме необходимо производить в следующей последовательности.

1. Выключить подачу топлива скобой регулятора.

2. Отвернуть гайки-барашки крепления крышек головок цилиндров и снять обе крышки.

3. Проверить диаметрическим ключом момент затяжки болтов крепления осей коромысел. Момент затяжки должен быть в пределах 12-15 кгс. м.

4. Проворачивая коленчатый вал по часовой стрелке (если смотретьсо стороны вентилятора) ломиком, вставленным в отверстие в маховике, и внимательно наблюдая за движением впускного клапана первого цилиндра, установить момент, когда он полностью закроется, после чего провер нуть коленчатый вал по ходу вращения еще на 1\4 оборота (дополнительно провернуть вал очень важно, так как после этого толкатель полностью переместится на цилиндрическую часть профиля кулачка и в регулировке не будет искажений за счет сбега профиля кулачка. В это время в первом цилиндре происходит такт сжатия и оба клапана этого цилиндра закрыты).

5. С помощью щупа проверить зазоры между коромыслами и торцами стержней впускного и выпускного клапанов первого цилиндра и, если необходимо, отрегулировать их в пределах 0,25-0,30 мм, для чего:

а) ослабить контргайку регулировочного винта на коромысле клапана, придерживая регулировочный винт отверткой;

б) вставить в зазор щуп толщиной 0,25 мм и, вращая регулировочный винт отверткой, установить требуемый зазор;

в) придерживая винт отверткой, затянуть контргайку и проверить величину зазора. При правильно отрегулированном зазоре щуп толщиной 0,25 мм должен входить при легком нажиме, а толщиной 0,30 мм - с усилием.

6. Для регулировки зазоров клапанного механизма следующего цилиндра проворачивают коленчатый вал в направлении вращения до момента полного закрытия впускного клапана регулируемого цилиндра. Регулировку зазоров клапанного механизма каждого цилиндра производят, как указано выше.

Зазоры клапанного механизма рекомендуется регулировать в порядке работы цилиндров. При достаточном опыте работы с двигателем зазоры в клапанном механизме можно регулировать одновременно на нескольких цилиндрах. У двигателя ЯМЗ-236 зазоры можно регулировать одновременно на двух цилиндрах: первом и четвертом, втором и пятом, третьем и шестом. Для регулировки за зоров в клапанном механизме первого и четвертого цилиндров нужно провернуть коленчатый вал в направлении вращения на 40° после совмещения метки на маховике и стрелки на крышке картера маховика. При этом регулируемые клапаны должны быть закрыты, что легко проверить проворачиванием штанг указанных клапанов рукой. В этом положении коленчатого вала можно регулировать впускные и выпускные клапаны первого и четвертого цилиндров. После регулировки зазоров в клапанном механизме первого и четвертого цилиндров повертывают коленчатый вал в направлении вращения на 240 и регулируют зазоры в клапанных механизмах второго и пятого цилиндров. Ввиду того что на маховике и крышке шестерен распределения имеется только одна метка, проворачивание коленчатого вала на определенное число градусов можно с достаточной точ ностью производить по числу отверстий на маховике: угол между двумя соседними отверстиями составляет 30°.

Аналогично на двигателе ЯМЗ-238 можно отрегулировать зазоры в клапанном механизме одновременно первого и пятого, четвертого и второго, шестого и третьего, седьмого и восьмого цилиндров. Порядок регулировки отличается от изложенного выше для двигателя ЯМЗ-236 тем, что после регулировки зазоров клапанного механизма в каждой паре цилиндров коленчатый вал нужно проворачивать по ходу вращения на 180°. Следует помнить, что в положении для регулировки зазоров впускные и выпускные клапаны регулируемых цилиндров должны быть закрыты. После регулировки зазоров пускают двигатель и при появлении стука клапанов нужно остановить его и вновь проверить зазоры. По окончании регулировки остановить и закрепить крышки головок цилиндров и проверить состояние их прокладок. В местах прилегания крышек к головкам цилиндров масло не должно подтекать.

двигатель внутренний цилиндропоршневой питание

3. Приведите схему системы питания двигателя Д-120. Опишите назначение, конструкцию и работу элементов системы питания.

Двигатель Д120 - это четырехтактный дизельный двигатель воздушного охлаждения, выпускаемый Владимирским моторо-тракторным заводом, специализацией которого является выпуск тракторов, дизельных двигателей и различного навесного оборудования и запасных частей к тракторной технике. ОАО «ВМТЗ» работает на рынке сельскохозяйственной техники и дизельных двигателей с 1945 года.

Высокая надежность и экономичность двигателей с воздушным охлаждением, в том числе и двигатель Д120, достигается применением современных технологий и внедрением последних тенденций в области производства спецтехники и оборудования. Завод-производитель гарантирует качество выпускаемой продукции и выгодные условия поставки.

Что же такое дизельный двигатель Д120? Д120 - это поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе, основным отличием которого от бензинового двигателя является способ подачи топливно-воздушной смеси в цилиндр и способе её воспламенения. Силовой агрегат двигателя Д120 использует в своей работе термодинамический цикл с изохорно-изобарным подводом теплоты, благодаря очень высокой степени сжатия он отличается большим КПД (до 50%) по сравнению с бензиновыми моторами. Двигатель Д120 обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40%, причем дизельное топливо, как правило, дешевле бензина. Это говорит о непосредственной выгоде и экономии на горюче-смазочных материалах при эксплуатации Д120. Д120 выдаёт высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль более «гибким» в движении, чем такой же автомобиль, работающий на бензине. Высокий крутящий момент Д120 при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование его мощности. Эксплуатационная мощность достигает 30 л.с., а номинальная равна 32 л.с. Цилиндры Д120 имеют двухрядное вертикальное расположение, диаметр каждого равен 105 мм, а рабочий объем - 2,08 л. В Д120 воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Из-за высокой степени сжатия, когда воздух нагревается до температуры самовоспламенения дизельного топлива (800-900°С), оно впрыскивается в камеры сгорания форсунками под большим давлением. Удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя Д120 равен 228 г./(кВтхч), а при эксплуатационной - 245 г./(кВтхч).Кроме технических параметров работы Д120, немаловажным показателем является и масса дизеля - 272-295 кг (в зависимости от комплектации) и его габаритные размеры - длина 689 мм, ширина 628 мм, высота 865 мм. Двигатель Д120 давно и прочно зарекомендовали себя на отечественном и зарубежном рынках и отличаются эффективностью работы, экономичным расходом топлива и соответствием строгим экологическим стандартам.

Устанавливается на

· Т25Ф и ХТЗ-2511

· самоходные шасси Т-16МГ (СШ-25)

· малогабаритные погрузчики ПУМ-500, ПУМ-500М, ДП-1604

· компрессорные станции ПКСД - 1,75

· сварочные агрегаты типа АДД

· электростанции АД-8-Т400-1ВП, ЭД-8-Т400-1ВП

Уходу за системой питания трактора Т-25 должно быть уделено особое внимание, так как исправно действующая система питания значительно увеличивает продолжительность работы двигателя.

Схема системы питания трактора Т-25:

1 - топливный бак; 2 - фильтр тонкой очистки топлива; 3 - фильтр грубой очистки топлива; 4 - трубка слива топлива в бак; 5 - трубка отвода воздуха; 6 - форсунка; 7 - топливный насос.

Для обеспечения нормальной работы системы питания двигателя необходимо соблюдать следующие требования:

1. Применять топливо, только рекомендованное заводом.

2. Своевременно проводить технические уходы за воздухоочистителем.

3. Своевременно проводить технические уходы за топливными фильтрами, топливным насосом, форсунками и топливным баком.

4. Соблюдать чистоту всех узлов системы питания.

5. Следить за тем, чтобы не подсасывался воздух и не попадала вода в систему топливоподачи.

Система питания дизеля служит для подачи в цилиндры двигателя воздуха и топлива и отвода отработавших газов. Топливо подается под большим давлением, в определенные моменты (характеризуемые углом опережения по. дачи топлива) и в определенном количестве в зависимости от нагрузки двигателя. Система питания дизеля состоит из систем подачи воздуха, подачи топлива и выпуска отработавших газов.

Особенностью дизеля является раздельная подача воздуха и топлива в цилиндры. Смесеобразование в дизелях происходит непосредственно в камере сгорания. В сжатый горячий воздух впрыскивается определенная порция топлива. Задача смесеобразовательного процесса заключается в том, чтобы мелко распылить и хорошо перемешать определенную дозу топлива с воздухом. Смесеобразование происходит почти одновременно с процессом сгорания. Если в цилиндр подавать на одну часть топлива теоретически необходимое количество воздуха, достаточное для полного сгорания топлива, то двигатель будет работать с дымлением. Объясняется это тем, что равномерно распределить мелкие частицы топлива в воздухе по всей камере сгорания дизеля очень трудно. Чтобы топливо полностью сгорело, воздуха приходится подавать в цилиндры значительно больше, чем теоретически необходимо. Однако увеличение коэффициента избытка воздуха уменьшает экономические показатели дизеля. Лучше, если сгорание топлива происходит при меньшем значении коэффициента избытка воздуха, так как полнее будет использовано тепло сгоревшего топлива. Минимальное значение коэффициента избытка воздуха, соответствующее бездымной работе дизеля с неразделенной камерой сгорания, равно 1,6-1,7, а с вихревой камерой 1,3-1,4.

Другой особенностью дизеля является то, что в цилиндр фактически поступает почти одно и то же количество воздуха, независимо от нагрузки. При малой нагрузке в цилиндре всегда имеется много воздуха, и топливо сгорает полностью. Коэффициент избытка воздуха в этом случае имеет большую величину. При увеличении нагрузки возрастает подача топлива, уменьшается значение коэффициента избытка воздуха и ухудшается процесс сгорания топлива.

Для улучшения смесеобразования в дизелях применяют неразделенные камеры сгорания, разделенные (на два объема) камеры сгорания (вихревые и предкамеры). В неразделенные камеры сгорания (они расположены в днище поршня) топливо подают под большим давлением 50 000-100 000 кН/мІ (500-1000 кгс/смІ). Это позволяет получить тонкое распыливание топлива, хорошее перемешивание его с воздухом, достаточную полноту сгорания, а дизель будет развивать наибольшую мощность. В разделенных камерах сгорания создается интенсивное завихрение воздуха, что способствует лучшему смесеобразованию и позволяет подавать топливо через форсунки с меньшим давлением 12 500-18 500 кН/мІ (125-185 кгс/см).

В систему питания входят топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливо подкачивающий насос, топливопроводы, форсунки, топливный насос высокого давления с всережимным регулятором, воздухоочиститель и другие приборы и детали.

Из бака через фильтр грубой очистки по топливопроводу топливо поступает к топливо подкачивающему насосу, от которого подается по топливопроводу к фильтру тонкой очистки, и далее к насосу высокого давления. Насос по топливопроводам высокого давления подает топливо в форсунки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя в каналах насоса поддерживается постоянное давление топлива 130-150 кН/мІ (1,3 - 1,5 кгс/смІ) вследствие работы перепускного клапана и жиклера фильтра тонкой очистки. Топливо, не ис пользованное в насосе высокого давления, по топливопроводу сливается в бак. Для отвода в бак топлива, просочившегося между распылителем форсунки и иглой служат топливопроводы. Топливо, постоянно циркулирующее в системе питания, охлаждает головку насоса, отводит в бак топливо и воздух, попавший в систему.

Размещено на Allbest.ru