Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им И. И. Ползунова

Кафедра “Двигатели внутреннего сгорания”

Курсовая работа на тему: "Двигатель карбюраторный 4-тактный, 4-цилиндровый, рядный, мощностью 75 кВт при 4500 мин¹, жидкостного охлаждения"

Дисциплина “Автомобильные двигатели”

Барнаул 2014



Cодержание

Введение

1. Тепловой расчёт и построение индикаторной диаграммы

1.1 Тепловой расчёт

1.2 Построение индикаторной диаграммы

2. Системы и механизмы двигателя

2.1 Система смазки

2.2 Система охлаждения

Cписок использованных источников



Введение

На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей.

Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объёме их производства, обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованию и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания.

Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют предполагаемые показатели цикла, мощность и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от угла поворота коленчатого вала. По данным расчёта можно установить основные размеры двигателя и проверить на прочность его основные детали.



1. Тепловой расчёт и построение индикаторной диаграммы

1.1 Тепловой расчёт двигателя

Исходные данные для расчёта

Прототипом по заданным параметрам служит двигатель ГАЗ-24

Таблица 1. Исходные данные для расчёта

Наименование	Величина
Номинальная мощность двигателя Ne, кВт	75
Число цилиндров i	4
Расположение цилиндров	рядный
Тип двигателя	Карбюраторный
Частота вращения коленчатого вала n,мин-1	4500
Степень сжатия	8,7
Ход поршня S, мм	88
Диаметр поршня D, мм	92

При проведении тепловой расчёта необходимо правильно выбрать исходные данные и опытные коэффициенты, входящие в некоторые формулы. При этом нужно учитывать скоростной режим и другие показатели, характеризующие условия работы двигателя.

Топливо

С = 0,855, H = 0,145, m_T=115кг/моль.

Где C, H, m_T - массовые доли углерода, водорода и молекулярная масса топлива в одном килограмме топлива.

Параметры рабочего тела

Определение теоретически необходимого количества воздуха при полном сгорании жидкого топлива. Наименьшее количества кислорода О₂, которое необходимо подвести извне к топливу для полного его окисления, называется теоретически необходимым количеством кислорода. В двигателях внутреннего сгорания необходимый для сгорания кислород содержится в воздухе по массе 0,23, а по объёму 0,208 , получим теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива

кг возд/ кг топл.

кмоль возд/кг топл.;

Действительное количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива при = 0,96 l₀ = 0,96*14,957 = 14,35872 кг L = 0,96*0,5160 = 0,49536.

При молекулярной массе паров топлива _т = 115 кмоль, найдём суммарное количество свежей смеси кмоль гор.см/кг топл.;

При неполном сгорании топлива 1 продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода СО, углекислого газа СО₂, водяного пара H₂O, cвободного водорода H₂, и азота N₂. Количество отдельных составляющих продуктов сгорания и их сумма при К=0,5 постоянная зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания

кмоль С0₂/КГ топл.;

кмоль СО/кг топл.;

кмоль Н₂О/кг топл.;

кмоль Н₂/кг топл.;

кмоль N₂/кг топл.;

Общее количество продуктов сгорания

кмоль пр.сг/кг топл.;

Давление и температура окружающей среды

Температура остаточных газов

Т_r = 1060 К. 1 с 66 Т_r = 9001100 К

Давление остаточных газов

p_rN=1,18р_о=1,18·0,1=0,118 МПа;

Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда Т с целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается Т = 8 С

Тогда А_т = Т/(1100,0125*n) = 8/(1100,0125*5600) = 0,2000

Т = А_т*(1100,0125*n) = 0,2000*(1100,0125*5600 = 8 С

1 c 67 Т = 020 С

Плотность заряда на впуске

где R_В удельная газовая постоянная для воздуха равная 287 Дж/кг*град)

В соответствии со скоростным режимом двигателя (n=4500 об/мин) и при условии качественной внутренней поверхности впускной системы можно принять:

и ,

где в -коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; о_вп - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому сечению; щ_вп-средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы. Тогда рассчитывается по формуле:

=(

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в²+ о_вп)A_nn²с_k10^-6/2=2,8 ? 0,021² ? 4500² ? 1,189 ? 10^-6/2=0,0149 МПа,

где А_n=щ_ВП/n_N=95/4500=0,021 - потери давления на впуске.

1 c 68 P_а = 0,0050,020 МПа.

Тогда давление в конце впуска составит

Р_a =P₀ -ДP=0,1-0,0149=0,0851 МПа

Коэффициент остаточных газов

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. 1 c 69 _r 0,040,10

Температура в конце впуска

К. 1 с 70, Т_а = К.

Коэффициент наполнения

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. 1 с 70, 0,70,9

Процесс сжатия

Средний показатель адиабаты сжатия k₁ при е=8,7 и рассчитанных значениях Т_а определяется по номограмме рис. 4.4 [1. с.73], а средний показатель политропы сжатия n₁ принимается несколько меньше k₁. При выборе n₁ учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а n₁ уменьшается по сравнению с k₁ более значительно.

Определяем показатель адиабаты сжатия при е=8,7 и рассчитанном значении ,



	4500
	336,8
	1,3775
	1,3770

Давление в конце сжатия

=0,0851 ? 8,7^1,377=1,67 МПа,1 c74 Р_с = 0,920 МПа

Температура в конце сжатия

=336,8 ? 8,7^1,377-1=761 К. 1 c74 T_c = 600 К

Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия

а свежей смеси воздуха

=20,6+2,638 ? 10^-3 ? 488=21,89 ,

где =757-273?С=488?С.

б остаточных газов

определяем методом интерполяции по таблице 3.8 [1, с.59]

кДж/(кмоль град)

где 23,586 и 23,712 значения теплоемкости продуктов сгорания при 400⁰С соответственно при б=0,95 и б=1, взятые по таблице 3.8 [1, с.59].

кДж/(кмоль град)

где 24,014 и 24,15 значения теплоемкости продуктов сгорания при 500⁰С соответственно при б=0,95 и б=1, взятые по таблице 3.8 [1, с.59]

Теплоемкость продуктов сгорания при t_c=488⁰С и б=0,96

(mc_V^?)_t0^tc=23,611+(24,041-23,611) ? 84/100=23,972 кДж/(кмоль град.)

в) рабочей смеси:

=1/(1+0,0495) ? (21,89+0,0495 ? 23,972)= =21,988 кДж/(кмоль ? град).

Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

₀ = М₂/М₁ = 0,5360/0,50411,0633

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

(₀+_r)/(1+_r)(1,0633+0,0495)/(1+0,04951,0603

Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания

Н_u = 119950*(1)*L₀119950*(10,96) 2476 кДж/кг

Теплота сгорания рабочей смеси

H_раб.см=(43930-2476)/[0,5041 · (1+0,0495)]=78355 кДж/кмоль раб.см

Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания:

Коэффициент использования теплоты:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования зависит от совершенства организации процессов смесеобразования и сгорания топлива. Поэтому Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. Ориентировочно принимается согласно рис. 5.1(1. с.106) в пределах, которые имеют место у работающих карбюраторных двигателей.

	4500
	0,930

Температура в конце видимого процесса сгорания

0,93 · 78355+21,988 · 488=1,0603 · (24,656+0,002077t_z)t_z

или 0,002202t_z²+26,143t_z-83600=0,



откуда

t_z=[-26,143+(26,143²+4·0,002202·83600)^Ѕ]/(2·0,002202)=2620 К;

T_z=t_z+273=2620+273=2893 K.

	4500
	2620
	2893

Максимальное давление сгорания, теоретическое

=1,67 · 1,0603 · 2893/761=6,7314 МПа.

[1, c. 79], Р_z = 3,57,5 МПа

Максимальное давление сгорания, действительное

=0,85 · 6,7314=5,7217МПа. [1, c. 79], Р_zд = 3,06,5 МПа

Степень повышения давления

=6,7314 /1,67=4,031 [1, c. 79], 3,24,2

Процессы расширения и выпуска

Средний показатель адиабаты расширения k₂ определяется по номограмме рис. 4.8 ([1] стр.82) при заданном е=8,7 для соответствующих значений б=0,96 и T_z=2890 К, а средний показатель политропы расширения n₂ оценивается по величине среднего показателя адиабаты:

k₂=1,2519, тогда принимаем n₂=1,2515.

[1, c. 81], n₂ = 1,231,30

Давление в конце процесса расширения

и [1, c. 84], Р_в =0,350,60 Мпа

p_b=6,7314/8,7^1,2515=0,4491 МПа,

Температура в конце процесса расширения

Т_b=2893/8,7^1,2515-1=1679 K. [1, c. 84], T_в = 12001700 K

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов

Т_r=1679/(0,4491/0,118)^1/3=1080 K

Д Т_r=100?(1080-1060)/1060=1,9%.

Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление

МПа

Для определения среднего индикаторного давления примем коэффициент полноты индикаторной диаграммы равным _и = 0,96 [1, c. 88], _и = 0,940,97

Тогда среднее индикаторное давление получим



=0,96 ? 1,1392=1,094 МПа

Индикаторный коэффициент полезного действия

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. и Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

з_i=1,094 · 14,975 · 0,96/(43,93 · 1,189 · 0,8804)=0,3420,

[1, c. 90], _I 0,300,40

Индикаторный удельный расход топлива

g_i=3600/(43,93 · 0,3420)=240 г/(кВт ч).

[1, c. 90], g_i 210275 гкВтч

Эффективные показатели двигателя

а) среднее давление механических потерь:

,

где S=92 мм - ход поршня, тогда

х_п.ср=92 · 4500/30000=13,8 м/с, тогда

p_м=0,034+0,0113 · 13,8=0,1899 МПа.

б) среднее эффективное давление и механический К.П.Д

р_е=р_i+p_м=1,094-0,1899=0,9041 МПа

з_м=0,9041/1,094=0,8264

в) эффективный К.П.Д. и эффективный удельный расход топлива:

г/(кВт•ч)

Литраж:

V_л=30 · ф ·N_e/(p_e · n)=30 · 4 · 75/(0,9041 · 4500)=2,2121 л.

Рабочий объем одного цилиндра:

V_h=V_л/i=2,2121/4=0,5530 л,

где - число цилиндров, =4.

Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S=92 мм, то

D=2 ·10³[V_h/(р · S)]^Ѕ=2 ·10³[0,5530/(3,14 ·92)]^Ѕ=87,5 мм.

Окончательно принимаю: D=88 мм и S=92 мм.

Основные параметры и показатели двигателей определяются по окончательно принятым значениям D и S:

площадь поршня:

=3,14 ·88²/(4 ·100)=60,79.

литраж двигателя:

V_л=р ·D² ·S ·i/(4 ·10⁶)=3,14 ·88² ·92 ·4/(4 ·10⁶)=2,24 л.

мощность двигателя:

=0,9081 ·2,24 ·4500/(30 ·4)=76,28 кВт.

крутящий момент:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.=3 · 10⁴ · 76,28/(3,14 · 4500)=161,9 Н·м.

часовой расход топлива:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.=76,28 · 289 · 10^-3=22,045 кг/ч.

литровая мощность:

N_л=N_e/V_л=76,28/2,24=34,05 кВт/л

Параметры	Основные параметры и показатели двигателя
n, мин-1	4500
Fп, см2	60,79
Vл, л	2,24
Nл, кВт/л	34,05
Ne, кВт	76,28
Me, Н·м	161,9
GТ, кг/ч	22,045

6. Часовой расход топлива

G_т = N_e*g_e*10³ 53*293*10³ 15,52 кгч



1.2 Построение индикаторной диаграммы

Индикаторную диаграмму строим для номинального режима работы двигателя, т. е. при N_е = 76,28 кВт и и n=4500 об/мин, аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_s=1 мм в мм; масштаб давлений М_р=0,04 МПа в мм.

Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

АВ=S/М_S=92/1,0 = 92 мм;

ОА = АВ/(е-1)= 92/(8,7-1)=11,9 мм.

Максимальная высота диаграммы(точка z):

р_z/М_р= 5,37/0,04 = 168,95 мм.

Ординаты характерных точек:

p_a/M_p= 0,0851/0,04 = 2,13 мм (точка a);

р_с/М_р= 1,67/0,04 = 41,75 мм (точка c);

р_в/М_р= 0,4508/0,04 = 11,37 мм (точка b);

р_r/М_р= 0,1180/0,04 = 2,95 мм (точка r);

р_о/М_р=0,1/0,04= 2,5 мм (точка r ^/).

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:

а) политропа сжатия

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

Отсюда

где ОВ=ОА+АВ=11,9+92=103,9 мм;

б) политропа расширения

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

Результаты расчета точек политроп:

№ точек	OX, мм	OB/OX	Политропа сжатия	Политропа расширения
			(OB/OX)1,3775	px/Mp, мм	px, МПа	(OB/OX)1,25	px/Mp, мм	px, МПа
1	11,9	8,7	19,76	42,1	1,68 (точка с)	14,99	168,9	6,76 (точка z)
2	12,98	8	17,52	37,3	1,49	13,49	152,0	6,08
3	14,84	7	14,58	31,0	1,24	11,42	128,7	5,15
4	20,78	5	9,17	19,5	0,78	7,49	84,4	3,37
5	25,97	4	6,74	14,3	0,57	5,67	63,9	2,55
6	34,63	3	4,54	9,6	0,38	3,95	44,5	1,78
7	51,95	2	2,60	5,5	0,22	2,38	26,8	1,07
8	69,27	1.5	1.75	3,7	0,15	1,66	18,7	0,74
9	103,9	1	1	2,13	0,085 (точка а)	1	11,3	0,45 (точка b)

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Начало открытия впускного клапана (точка r') устанавливается за 18⁰ до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точка a'') - через 60⁰ после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точка b') принимается за 55⁰ до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка a') - через 25⁰ после прохода поршнем в.м.т. Учитывая быстроходность двигателя и работу на сжиженном газе, угол опережения зажигания принимается равным 35⁰.

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек , , , , , по формуле для перемещения поршня:

,

где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Расчеты ординат точек , , , , , сведены в таблицу 41.

Таблица 7.

Обозначе-ния точек	Положения точек			Расстояние точек от в.м.т.(AX), мм
	180 до в.м.т.	18	0.0655	3.0
	250 после в.м.т.	25	0.1223	5.6
	600 после н.м.т.	120	1.6069	73.9
	350 до в.м.т.	35	0.2313	10.6
	300 до в.м.т.	30	0.1697	7.8
	550 до н.м.т.	125	1.6667	76.7

Положение точки определяется из выражения:

p=(1.15…1.25)p_c=1.25·1.67=2.087 МПа

p/М_р=2.087/0.04=52.2 мм

Действительное давление сгорания:

p_Zд/М_р=5.7444/0.04=143.6 мм

Соединяя плавными кривыми точки с , с и далее с b и кривой расширения с и линией выпуска получим скругленную действительную индикаторную диаграмму .

2. Системы и механизмы двигателя

2.1 Система смазки

Система смазки ГАЗ-24

1. Фильтр вентиляции картера - крышка маслоналивной горловины. 2. Отверстие для подвода масла к коромыслу. 3. Отверстие для смазки. 4. Вертикальный канал в блоке и головке цилиндров. 5. Горизонтальный канал в блоке и головке цилиндров. 6. Вертикальный канал в блоке и головке цилиндров. 7. Маслоотражательный колпачок. 8. Поперечное сверление в регулировочном винте. 9. Канал в коромысле для подвода масла к регулировочному винту. 10. Канал в регулировочном винте. 11. Маслосьемное поршневое кольцо. 12.Продольный масляный канал. 13. Канавки на шейках распределительного вала. 14. Распределительный вал. 15. Отверстие для слива.16. Каналы для подвода масла к шестерням. 17. Заглушки. 18. Сливная пробка масляного картера. 19. Маслоприемник. 20. Сливная пробка масляного фильтра. 21. Канавки на шейке распределительного вала. 22. Масляный радиатор. 23. Трубка подвода масла на шестерни распределительного вала. 24. Канал в коленчатом вале для подвода масла к шатунной шейке. 25. Канал коренного подшипника коленчатого вала. 26. Канал для подвода масла к шейкам распределительного вала. 27. Канал для подвода масла к коренным подшипникам коленчатого вала. 28. Канал в шатуне для смазки зеркала цилиндра. 29. Канал в шатунной шейке коленчатого вала. 30. Полость в шатунной шейке коленчатого вала. 31. Пробка крана масляного радиатора. 32. Корпус крана масляногорадиатора.33. Корпус предохранительного клапана масляного радиатора. 34. Клапан. 35. Пружина клапана. 36. Колпак клапана.

Система смазки двигателя комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Маслом под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорные подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей. Остальные детали смазываются разбрызгиванием маслом.

В систему смазки входят маслоприемники, масляный насос (установлен внутри масляного картера) с редукционным клапаном, масляные каналы, фильтры очистки масла с перепускным клапаном, масляный картер, измеритель уровня масла, маслоналивной патрубок с крышкой-фильтром вентиляции картера и масляный радиатор (установлен перед радиатором охлаждающей жидкости) с ограничительным клапаном и запорным краном.

Масло, забираемое насосом из масляного картера, поступает через маслоприемник 19 по каналам в корпусе насоса и наружной трубке в корпус масляного фильтра. Далее, пройдя через фильтрующий элемент, масло направляется в полость второй перегородки блока цилиндров, откуда по сверленному каналу - в продольный масляный канал 12. Из продольного канала масло по наклонным каналам 27и 26 и каналу 25 в перегородке блока подается на коренные подшипники коленчатого из пятой опоры распределительного вала и в полость блока между валом и заглушкой, отводится в картер через отверстие 15 в шейке вала. На шатунные шейки масло поступает по каналам 24 в шейках и каналу 29 в шейке коленчатого вала. В ось коромысел масло подводится от задней опоры распределительного вала, имеющего посередине кольцевую канавку 13, которая сообщается через каналы 6, 5 и 4 в блоке, головке цилиндров и в четвертой стойке оси коромысел с осью коромысел. Через отверстия 2 в оси коромысел масло поступает на втулки коромысел и далее по каналам 9,8 и 10 в коромыслах и регулировочных винтах на верхние наконечники штанг толкателей. К шестерням привода распределительного вала масло подводится по трубке 23, периодически сообщающейся с масляным каналом в блоке через канавки 21 на шейке первого подшипника распределительного вала. Из выходного отверстия тpубки, имеющей малый диаметр, в момент, когда она сообщается с масляным каналом, выбрасывается струя масла, направленная на шестерни. Через канал в шейке первого подшипника распределительного вала масло из тех же канавок шейки поступает и на упорный фланец распределительного вала. Шестерня привода масляного насоса и распределителя зажигания смазывается струей масла, выбрасываемой из канала 16 в блоке, соединенного с четвертой опорой распределительного вала, также имеющей кольцевую канавку. Стенки цилиндров смазываются брызгами масла от струи, выбрасываемой из отверстия 28 в нижней головке шатуна при совпадении этого отверстия с каналом 29 в шейке коленчатого вала. Все остальные детали (стержень клапана, торец клапана, ось привода масляного насоса и распределителя зажигания, кулачки распределительного вала) смазываются маслом, вытекающим из зазоров в подшипниках и разбрызгиванием движущимися деталями двигателя. двигатель смазка цилиндр охлаждение

Подшипники водяного насоса смазываются через отдельную масленку, установленную на его корпусе.

В систему включен масляный радиатор 22. Масло в него поступает через штуцер, который крепит наружную трубку к блоку, предохранительный клапан и кран по резиновому шлангу. Охлажденное масло также по резиновому шлангу отводится в нижнюю часть крышки распределительных шестерен, откуда сливается в картер. На месте входа в крышку имеется перегородка, препятствующая излишнему разбрызгиванию масла.

Емкость системы смазки 6 л. Масло заливается в картер через патрубок (расположен на крыше коромысел) с крышкой-фильтром 1 для вентиляций картера. Уровень масла контролируется по меткам П и 0 на стержне указателя уровня. Уровень масла следует поддерживать вблизи метки П, не превышая ее. Повышение уровня выше метки П нежелательно, так как кривошипные головки шатунов будут задевать за поверхность масла, вызывая образование в картере чрезмерного масляного тумана. Это вызывает забрызгивание свечей, интенсивное образование нагара на днищах поршней и стенках камеры сгорания, закоксовывание колец, дымление двигателя и повышенный расход масла. Понижение уровня масла ниже метки 0 опасно, так как при этом прекращается подача масла в систему и возможно выплавление подшипников. Необходимо иметь в виду, что для перетекания заливаемого при заправке масла из-под крышки коромысел в картер или для отекания масла, обильно разбрызганного во время работы на стенки, требуется некоторое время. Поэтому уровень масла следует проверять через несколько минут после заливки или остановки двигателя. После замены масла нужно пустить двигатель и дать ему поработать несколько минут. Спустя некоторое время проверяют уровень масла как указано выше.

Сливать масло для замены нужно только на горячем двигателе. В этом случае масло имеет меньшую вязкость и хорошо стекает. При смене масла следует также слить отстой из масляного фильтра и сменить фильтрующий элемент. Рекомендуется промывать и систему через одну смену масла. Для этого после слива масла из горячего двигателя в картер заливают промывочное масло ВНИИНП-ФД, пускают двигатель и дают ему поработать с малой частотой вращения 10 минут. Затем сливают промывочное масло, заменяют фильтрующий элемент и заливают свежее масло согласно карте смазки.

Давление в системе смазки при средних скоростях движения автомобиля (примерно 50 км/ч) и выключенном масляном радиаторе должно быть 2-4 кгс/смІ. Оно может повыситься на непрогретом двигателе до 4,5 кгс/смІ и упасть в жаркую погоду до 1,5 кгс/смІ. Уменьшение давления масла при средней частоте вращения ниже 1 кгс/смІ и при малой частоте вращения холостого хода ниже 0,5 кгс/смІ свидетельствует о неисправностях в системе смазки или о чрезмерном износе подшипников коленчатого и распределительного валов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в этих условиях должна быть прекращена.

Давление масла определяется указателем на щитке приборов, датчик которого ввернут в корпус масляного фильтра. Кроме этого, система снабжена сигнальной лампой аварийного давления масла, датчик которого ввернут в отверстие в нижней части фильтра. Сигнальная лампа находится на панели приборов, светится красным светом при понижении давления в системе ниже 0,4-0,9 кгс/смІ. Эксплуатировать автомобиль со светящейся лампой аварийного давления масла нельзя. Допустимо лишь кратковременное свечение лампы при малой частоте вращения холостого хода. Если система исправна, то при некотором повышении частоты вращения лампа гаснет.

2.2 Система охлаждения



1. Выпускной шланг радиатора. 2. Ремни вентилятора. 3. Сливной краник радиатора. 4. Выпускной патрубок радиатора. 5. Жалюзи радиатора. 6. Планка управления жалюзи. 7. Масляный радиатор. 8. Охлаждающие трубки радиатора. 9. Верхний бачок радиатора. 10.Пробка радиатора. 11. Датчик контрольной лампы температуры охлаждающей жидкости. 12. Впускной патрубок радиатора. 13. Впускной шланг. 14. Вентилятор. 15. Кожух вентилятора. 16. Выпускной патрубок вентилятора. 17. Термостат. 18. Насос охлаждающей жидкости. 19. Трубка распределения охлаждающей жидкости. 20. Трубка расширительного бачка. 21. Расширительный бачок. 22. Пробка расширительного бачка. 23. Хомут. 24. Датчик температуры охлаждающей жидкости. 25. Указатель температуры охлаждающей жидкости. 26. Клапан пробки расширительного бачка. 27. Рукоятка тяги управления жалюзи. 28. Шарик, фиксирующий положение рукоятки. 29. Пружина шарика. 30. Оболочка тяги управления жалюзи. 31. Тяга управления жалюзи. 32. Корпус пробки радиатора. 33.Прокладка пробки радиатора. 34. Пружина пробки радиатора. 35. Наливная горловина радиатора. 36. Пружина выпускного клапана. 37.Прокладка выпускного клапана. 38. Выпускной клапан. 39. Впускной клапан. 40. Пружина впускного клапана. 41. Прокладка впускного клапана. 42. Патрубок трубки расширительного бачка.

Система охлаждения двигателя - жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости. Состоит из рубашки, окружающей цилиндры и головку цилиндров двигателя, насоса 18 центробежного типа, радиатора с жалюзи 5, вентилятора 14, термостата 17, системы клапанов, помещенных в пробке 3. В систему охлаждения включен также радиатор отопления кузова.

Система охлаждения заполнена жидкостью Тoсoл А-40, замерзающей при температуре -40°С. Емкость системы охлаждения 11,5 л.

Поддержание правильного теплового режима оказывает решающее влияние на износ двигателя и экономичность его работы. Температура охлаждающей жидкости при наивыгоднейшем тепловом режиме работы двигателя должна быть в пределах 85-90°С. Указанная температура поддерживается при помощи автоматически действующего термостата и управляемых вручную жалюзи радиатора. Для контроля температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов имеется электрический указатель 25, датчик 24которого ввернут в рубашку головки цилиндров. Kроме того, в комбинации приборов имеется красная сигнальная лампочка, загорающаяся при повышении температуры жидкости до 104-110 градусов. Датчик ее ввернут в верхний бачок радиатора. При загорании лампочки следует немедленно устранить причину перегрева: перейти на более легкий режим движения (сбавить газ), усилить охлаждение, открыв жалюзи.

Насос нагнетает жидкость в распределительную трубу 19 из нержавеющей стали, установленную внутри головки цилиндров. Через отверстия в трубе жидкость подводится непосредственно к горячим местам головки (к бобышкам выпускных клапанов и свечей) и интенсивно их охлаждает. Рубашка блока цилиндров соединена с головкой через отверстие в прокладке головки. Цилиндры охлаждаются термосифонно. Нагревшаяся жидкость собирается в рубашке головки цилиндров и поступает через полость кронштейна насоса в выпускной патрубок 16. Oтсюда в зависимости от температурного состояния двигателя жидкость термостатом направляется или в верхний бачок 9 радиатора (при прогретом двигателе), или через постоянно открытое перепускное отверстие в приемный патрубок насоса и обратно в двигатель (при холодном двигателе).

Термостат запорного типа помещен в выпускном патрубке, расположенном на кронштейне насоса. В термостате имеется клапан. При температуре жидкости ниже 76-82°С клапан термостата закрыт, и жидкость из полости выпускного патрубка через постоянно открытое отверстие диаметром 9 мм направляется в приемную полость насоса, минуя при повышении температуры жидкости более 76-82°С клапан термостата начинает открываться, и часть горячей жидкости через выпускной патрубок направляется в радиатор. При температуре жидкости 88-97°С клапан открыт полностью, и жидкость свободно проходит в радиатор. Корпус клапана в верхней части уплотнен резиновой прокладкой. На кромке клапана имеется небольшая канавка. При заливке жидкости в систему охлаждения через эту канавку из рубашки двигателя удаляется воздух. Этим предотвращается образование воздушной пробки.

Прогревать двигатель следует при закрытых жалюзи и закрытом люке воздухопритока, так как радиатор отопления кузова присоединен к системе охлаждения двигателя, минуя термостат. Прогрев делать при умеренной частоте вращения в течение 2-x мин. Жалюзи следует открывать только при достижении 90 градусов. В зимнее время рекомендуется на переднюю часть автомобиля надеть теплый капот. Ни в коем случае нельзя в зимнее время снимать термостат. Двигатель без термостата прогревается очень долго и работает при низкой температуре. Вследствие этого ускоряется износ двигателя и увеличивается расход бензина, а также происходит интенсивное отложение смолистых веществ на внутренних стенках двигателя.

Насос - центробежного типа. Корпус насоса состоит из двух частей: отлитого из алюминиевого сплава кронштейна, прикрепленного к головке цилиндров, и отлитого из чугуна корпуса, в котором установлены шариковые подшипники валика насоса. На валике насоса с внутренней стороны установлена крыльчатка, а с наружной - ступица шкивов: крыльчатка закреплена болтом, ступица - гайкой. Подшипники удерживаются в корпусе стопорным кольцом. Место выхода валика из полости насоса уплотнено торцовым самоподжимным сальником, установленным на валике внутри крыльчатки. Сальник состоит из уплотняющей шайбы, резиновой манжеты, упорной пружины и обойм. Уплотнение создается за счет плотного обхвата вала манжетой и плотного прижима уплотняющей шайбы к полированному торцу корпуса насоса. При сборке торец корпуса покрывается графитовой смазкой. Подшипники отделены от жидкостей полости насоса канавкой. По этой канавке просочившаяся через сальник жидкость вытекает наружу, не попадая на подшипник. Подшипники смазываются через пресс-масленку, ввернутую в корпус насоса с правой стороны. Смазку производят при помощи шприца до появления смазки из контрольного отверстия, расположенного между подшипниками на корпусе насоса. Излишки вытекшей смазки следует тщательно стереть, чтобы она не попала на ремни вентилятора.

Вентилятор 14 пластмассовый, восьмилопастный; прикреплен к штампованному из листовой стали фланцу четырьмя болтами, ввернутыми в тело вентилятора. Вентилятор в сборе с фланцем балансируется статически (дисбаланс не более 6 гс/см). После балансировки на вентиляторе и его фланце ставят метку несмываемой краской. Вентилятор с фланцем крепится к ступице на валу насоса четырьмя болтами.

Вал вентилятора насоса приводится во вращение двумя клиновыми ремнями 2 от шкива коленчатого вала. Этими же ремнями приводится в действие генератор. Натяжение ремней регулируется поворотом генератора. При правильном натяжении каждый ремень под усилием большого пальца руки (4 кгс) должен прогибаться на 8-10 мм (см. верхний левый рисунок).

Радиатор - трубчато-пластинчатый. Плоские вертикальные трубки 8 впаяны в верхний 9 и нижний бачки радиатора в три ряда. В промежутках между трубками находятся припаянные к ним охлаждающие пластины, представляющие собой гофрированную (в виде змейки) медную ленту. В бачки впаяны патрубки для подвода (в верхний бачок) и отвода (в нижний бачок) жидкости. B верхний бачок впаяна наливная головка и штуцер датчика контрольной лампочки температуры воды. В нижнюю часть наливной горловины впаян патрубок 42 трубки расширительного бачка. Верхний и нижний бачки радиатора дополнительно соединены припаянными к ним боковыми стойками. Радиатор крепится при помощи кронштейнов, расположенных на его боковых стойках, четырьмя щиткам радиатора прикреплен кожух вентилятора, штампованный из листовой стали.

Пробка радиатора закрывает герметически всю систему охлаждения. Пробка имеет два клапана: выпускной, отрегулированный на избыточное давление в системе ЗЗ0-400 мм рт. ст. (0,45-0,55 кгс/смІ), и впускной, отрегулированный на разрежение в системе 7-73 мм рт. ст. (0,01-0,10 кгс/смІ). Нормальная работа клапанов зависит от исправности резиновых прокладок. При поврежденных прокладках система перестает быть герметичной. Герметичность системы обеспечивает более высокую температуру охлаждающей жидкости без закипания и тем самым большую теплоотдачу радиатора.

Расширительный бачок 21 изготовлен из полупрозрачной пластмассы, соединен трубкой 20 с наливной горловиной радиатора. На корпусе бачка имеется метка MIN, по которой устанавливается уровень жидкости. При нагреве жидкость расширяется и избыток ее через выпускной клапан 38 в пробке радиатора перетекает в расширительный бачок. При охлаждении двигателя жидкость через впускной клапан 39 пеpетекает обратно в радиатор. Пробка 29 расширительного бачка имеет резиновый клапан 28, срабатывающий при давлении около атмосферного.

Слив жидкости производится одновременно через два краника; один 3 расположен на нижнем бачке радиатора, другой - с правой стороны блока цилиндра (в задней его части. При сливе надо снять пробку радиатора. Также должен быть открыт клан радиатора отопления кузова, расположенный с правой стороны блока цилиндров над краником слива жидкости.

Перед радиатором установлены жалюзи 5 для регулирования степени его охлаждения. Управляются жалюзи через гибкую тягу 31рукояткой 27, расположенной под щитком приборов. Вытянутое положение рукоятки соответствует закрытым створкам жалюзи.

Ежедневно необходимо проверять уровень жидкости в расширительном бачке, а также отсутствие течи в соединениях шлангов и достаточность натяжения ремней. Уровень жидкости должен быть по метке MIN или выше ее на 3-5 см. Пpи необходимости, доливается жидкость в расширительный бачок. Периодичность замены охлаждающей жидкости - каждые два годa или через каждые 60 тыс. км пробега автомобиля. При большой потере жидкости допустимо временно добавлять в систему охлаждения воду. Для этого после охлаждения двигателя надо снять с радиатора и расширительного бачка пробки и залить в радиатор воду до верхнего среза наливной горловины, затем поставить пробку радиатора на место. Долить в расширительный бачок воды на 10 см выше метки и поставить его пробку на место. При первой возможности надо сменить воду на Тосол А-40.

При замене жидкости систему следует промывать. Для этого имеющуюся жидкость сливают и заполняют систему водой, пускают двигатель и прогревают. Затем на малой частоте вращения холостого хода сливают воду и останавливают двигатель. После охлаждения двигателя повторяют промывку. Заполняют систему жидкостью через радиатор (при снятой пробке расширительного бачка) до верхнего среза наливной горловины и закрывают радиатор пробкой. Заливают жидкость в расширительный бачок на 3-5 см выше метки MIN и закрывают бачок пробкой.

Cписок использованных источников

1. Колчин А. И. Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей. Учеб. пособие для ВУЗов. М., Высшая школа, 2002. - 496 с.

2. Литература по базовому двигателю.

Размещено на Allbest.ru