Техника транспорта и транспортные средства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Показатели работы двигателя: мощность, крутящий момент, удельный расход топлива. Внешняя скоростная характеристика двигателя

двигатель газораспределительный ремень топливо

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т.п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики - зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т.п.

Рисунок 1. Внешние скоростные характеристики двигателя

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению - сопротивления воздуха, сопротивления качению и т.п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Пунктирной линией на графике показаны более оптимальные характеристики двигателя.

2. Типы ГРМ по месту расположения клапанов и распределительного вала. Работа, преимущества и недостатки ГРМ каждого типа.

По расположению распределительного вала выделяют двигатели:

· С распредвалом, расположенным в блоке цилиндров

· С распредвалом, расположенным в головке блока цилиндров

Двигатели с распредвалом в блоке цилиндров

Нижнеклапанные

Нижнеклапанный двигатель (L-Head, Flathead, Side-Valve) - двигатель, у которого распредвал расположен в блоке и клапана расположены также в блоке, в ряд сбоку от цилиндров, тарелками вверх. Привод непосредственно от расположенного под ними распредвала.

Плюсы схемы - малая шумность, простота изготовления. Минусы - из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно ухудшается наполнение цилиндров, как следствие - достигается ощутимо меньшая мощность по сравнению с остальными конфигурациями. Кроме того, долгий путь выхлопных газов может способствовать перегреву двигателей, работающих в тяжёлых условиях.

а - с нижним расположением распредвала; б и в-с верхним расположением распредвала; 1 - кулачок; 2 - толкатель; 3 - штанга; 4 - коромысло; 5 - одноплечий рычаг.

Рисунок 2 - Газораспределительные механизмы

Верхнеклапанные

У этих двигателей клапана расположены в головке цилиндров, а распредвал - в блоке. Привод клапанов - штангами-толкателями через коромысла.

Плюс такой схемы - относительно простая конструкция. Минус - очень большая инерционность механизма газораспределения, что сильно ограничивает максимальные обороты коленчатого вала двигателя и, следовательно, мощность. Кроме того, такая схема в большинстве случаев не даёт использовать больше двух клапанов на цилиндр, усложняет проектирование впускных и выпускных окоон в головке цилиндров с высокоэффективной конфигурацией. Двигатели этой схемы как правило низкооборотные, относительно тихоходные, но с гибкой моментной характеристикой. Если не используются гидравлические толкатели, такой двигатель будет одним из наиболее шумных по сравнению с остальными схемами.

3. Смазывание деталей ГРМ: опорных шеек распредвала, кулачков, коромысел, толкателей, штанг и направляющих втулок клапанов. Назначение ре-дукционного и предохранительного клапанов, их расположение в системе смазки

Так как отдельные детали двигателя работают в неодинаковых условиях, то смазка их также должна быть неодинакова. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к менее нагруженным - самотеком или разбрызгиванием. Системы, в которых смазка деталей производится разными способами, называются комбинированными.

При работе двигателя масляный насос обеспечивает непрерывную циркуляцию масла по системе. Под давлением оно поступает в масляный фильтр, а далее к коренным и шатунным подшипникам коленвала, поршневым пальцам, опорам и кулачкам распредвала, оси коромысел привода клапанов. В зависимости от конструкции мотора масло подается под давлением к валу турбокомпрессора, на внутреннюю поверхность поршней для их охлаждения, в гидротолкатели клапанов и исполнительные механизмы систем фазовращения.

Рисунок3 - система смазки деталей ГРМ и КШМ

На поверхности цилиндров масло попадает путем разбрызгивания через отверстия в нижней головке шатуна или форсунки в нижней части блока цилиндров. Попадая на стенки цилиндров, оно снижает трение при движении поршня и обеспечивает свободу перемещения компрессионных и маслосъемных колец.

Со смазанных под давлением деталей капли масла падают в поддон. Попадая на вращающиеся части кривошипно-шатунного механизма, они разбрызгиваются, создавая в картере так называемый масляный туман. Оседая на деталях двигателя, он обеспечивает их смазку. Осажденное масло затем стекает в поддон картера, и цикл повторяется вновь.

редукционный клапан - служит для предотвращения разрушения масляных магистралей в системах смазки с нерегулируемым насосом

Рисунок4-схема смазки ДВС

4. Устройство и принцип действия систем карбюратора, приближающие его характеристику к идеальной: система пуска. Состав смеси, приготовляемой системой, режим работы двигателя

Простой карбюратор устроен из поплавковой и смесительной камер. Процесс смешивания горючей смеси длится на всем пути движения бензина и воздуха по впускному тракту и до самых цилиндров, хотя наступает с впрыска бензина в смесительную камеру карбюратора.

1-топливопровод; 2-игольчатый клапан; 3-отверстие в крышке поплавковой камеры; 4-распылитель; 5-воздушная заслонка; 6-дифузор; 7-дросельная заслонка; 8-смесительная камера; 9 - топливный жиклер; 10-поплавок; 11-полавковая камера

Рисунок 5. Схема простейшего карбюратора

Система пуска служит для обогащения горючей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. В этом случае часть паров бензина конденсируется на холодных стенках впускной трубы и цилиндров, и к моменту воспламенения горючая смесь сильно обедняется, что затрудняет пуск двигателя. Поэтому на период пуска и прогрева двигателя необходимо обеспечить подачу богатой смеси, что достигается закрытием воздушной заслонки карбюратора использия кнопку или рычаг «подсоса» на панели управления. При этом при увилечении разрежения в смесительной камере увеличивается только поступление топлива, так как воздушная заслонка закрыта. Для исключения переобогащения горючей смеси на воздушной заслонке устанавливают два клапана, которые пропускают при необходимости некоторое количество воздуха, или же необходимое открытие воздушной заслонки осуществляется автоматическим устройством.

5. Назначение, устройство и работа автоматической муфты опережения впрыска топлива

Муфта опережения впрыска топлива состоит из двух полумуфт - ведущей 1 и ведомой 2. Обе полумуфты подвижно соединены между собой через эксцентриковый элемент 5, состоящий из компенсирующих и регулировочных эксцентриков, которые направляются штифтом, жестко связанным с корпусом. Внутренняя полумуфта жестко связана с кулачковым валом насоса высокого давления. К наружной полумуфте прикреплен привод ТНВД (звездочка, шестерня). Внутри муфты опережения впрыска расположены центробежные грузы 8, которые соединены с эксцентриковым элементами 5 и удерживаются в исходном положении пружинами с переменной жесткостью 7.

1 - ведущая полумуфта (приводная шестерня); 2 - ведомая полумуфта (ступица); 3 - корпус муфты; 4 - эксцентрик регулировочный; 5 - эксцентрик дополнительный; 6 - палец; 7 - пружина; 8 - груз; 9 - опорная шайба

Рисунок 6. Муфта опережения впрыска

Принцип работы муфты показан на рисунке. На небольшой частоте вращения коленчатого вала двигателя центробежные грузы сжаты за счет сил стягивающих пружин, при этом ведущая и ведомая полумуфты не имеют угла расхождения. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала возрастают центробежные силы, действующие на грузы. Под действием этих сил преодолевается противодействие пружин и грузы расходятся. Грузы, воздействуя на эксцентриковый элемент, поворачивают ведомую полумуфту, связанную с кулачковым валом на определенный угол, что приводит к угловому смещению кулачкового вала насоса (по направлению вращения) относительно привода насоса. Следовательно, угол опережения впрыска топлива увеличивается.

6. Привод сцепления. Назначение и регулировка зазора между рычагами выключения и нажимным подшипником

Сцепление предназначено для обеспечения плавного трогания автомобиля Камаз 4308 с места и разъединения двигателя с трансмиссией при переключении передач. Состоит из механизма сцепления и привода сцепления. Зазор между выжимным подшипником и головками отжимных рычажков регулируют поочередно. Для каждого рычажка вынимают шплинт из корончатой гайки 4 отжимного болта 3, затем, удерживая отжимной болт ключом (8 = 9 мм) за лыску, сделанную на его стержне, завинчивают или отвинчивают другим ключом корончатую гайку болта. Вращение гайки продолжают до тех пор, пока не установится требуемый зазор. Одному обороту корончатой гайки соответствует изменение зазора приблизительно на 2,5 мм. Установив зазор у одного рычажка, приступают последовательно к другим. В заключение еще раз проверяют зазоры у всех рычажков и добиваются, чтобы все три размера были одинаковыми (с точностью до 0,3 мм). После этого все корончатые гайки отжимных болтов шплинтуют и закрывают люк картера муфты сцепления.

1 - маховик; 2 - средний диск; 3 - ведомые диски; 4 - картер; 5 - нажимной диск; 6 - кожух; 7 - опорная вилка; 8 - регулировочная гайка; 9 - стопорная шайба; 10 - запорная пластина; 11 - оттяжной рычаг; 12 - шланг подачи смазки к муфте выключения сцепления; 13 - муфта выключения сцепления; 14 - вилка выключения сцепления; 15 - упорное кольцо; 16 - вал вилки; 17 - нажимная пружина.

Рисунок 7. Механизм сцепления автомобилей КамАЗ-4310 и УРАЛ-4320

Размещено на Allbest.ru