Механизмы и системы карбюраторного двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Вопрос № 1. Порядок работы четырехтактного многоцилиндрового однорядового двигателя. Таблица тактов

Вопрос № 2. Назначение, устройство и работа систем смазки двигателя

Вопрос № 3. Назначение, устройство и работа карбюратора К-88А при пуске, на холостом ходу, на средних нагрузках, при полной нагрузке и при резком открытии дроссельных заслонок

Вопрос № 4. Основные операции по уходу за системой питания

Список литературы

Вопрос № 1. Порядок работы четырехтактного многоцилиндрового однорядового двигателя. Таблица тактов

Во время работы двигателя на его механизмы действуют значительные силы давления газов в цилиндре, силы инерции неравномерно движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, а также центробежные силы, возникающие вследствие вращения деталей. Эти силы непостоянны по величине и направлению своего действия, поэтому они вызывают неравномерную работу двигателя.

При неравномерной работе двигателя его механизмы работают с переменной нагрузкой, вследствие чего происходит интенсивный износ деталей. Особенно велика неравномерность работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя.

Для достижения равномерности работы двигателя или устанавливают на коленчатом валу тяжелый маховик, или выполняют его многоцилиндровым.

Маховик накапливает энергию во время рабочего хода и отдает ее при совершении вспомогательных тактов. Но тяжелый маховик применяется только для стационарных двигателей, работающих, как правило, на постоянном режиме. Тяжелый маховик вследствие значительной инерции не обеспечивает необходимой автомобильному двигателю приемистости, т.е. способности двигателя быстро развивать и уменьшать обороты. Поэтому в автомобильных двигателях равномерность работы достигается не увеличением веса маховика, а за счет выполнения двигателя многоцилиндровым. В многоцилиндровом двигателе такты рабочего хода равномерно чередуются в отдельных цилиндрах, вследствие чего в значительной мере уравновешиваются силы инерции, возникающие в кривошипно-шатунном механизме при работе двигателя.

Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты рабочего хода в различных цилиндрах чередовались через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Эта последовательность повторения одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя (рис. 1).

Рис 1. Таблица чередования тактов четырехцилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы цилиндров 1-2-4-3 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)

Однако не при любом порядке обеспечивается хорошая работа двигателя. Необходимо, чтобы очередные такты рабочего хода следовали в цилиндрах, наиболее удаленных одни от другого. В этом случае нагрузка на коренные подшипники коленчатого вала будет распределяться более равномерно; кроме того, отработавшие газы из цилиндра, в котором начинается выпуск, не будут попадать через выпускной трубопровод в цилиндр, в котором выпуск еще не закончился.

Наиболее удобными порядками работы автомобильных двигателей являются: для четырехцилиндрового - 1-2-4-3 и 1-3-4-2, для шестицилиндрового - 1-5-3-6-2-4 и для восьмицилиндрового - 1-5-4-2-6-3-7-8.

Порядок работы цилиндров обычно изображается в виде таблицы чередования тактов.

Рассмотрим, как происходит работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1-2-4-3. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а число рабочих ходов, происходящих за это время, равно четырем, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 180° (720°: 4), т.е. на пол-оборота коленчатого вала, и находятся, таким образом, в одной плоскости.

Во время работы двигателя поршни в первом и четвертом цилиндрах при первом полуобороте первого оборота коленчатого вала перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит рабочий ход, в четвертом цилиндре - такт впуска. Во втором и третьем цилиндрах поршни перемещаются в это время к верхней мертвой точке, во втором цилиндре происходит такт сжатия, а в третьем - такт выпуска.

Во время второго полуоборота первого оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт выпуска, а в четвертом - такт сжатия. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит рабочий ход, в третьем - такт впуска.

Во время первого полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемешаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит такт впуска, в четвертом - рабочий ход. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, во втором цилиндре происходит такт выпуска, в третьем такт сжатия.

Во время второго полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт сжатия, в четвертом -такт выпуска. Поршни во втором и третьем цилиндрах перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит такт впуска, в третьем - рабочий ход.

Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 отличается от двигателя с порядком работы 1-2-4-3 лишь конструкцией распределительного механизма, которая определяет несколько иную последовательность открытия и закрытия клапанов и чередования тактов.

Оба порядка работы цилиндров, принятые для отечественных четырехтактных четырехцилиндровых двигателей, полностью равноценны и по равномерности, и по качеству работы двигателей. На отечественных автомобилях широко используются шестицилиндровые двигатели, у которых цилиндры расположены в один ряд. Такие двигатели называются рядными в отличие от двигателей, цилиндры которых расположены в два ряда под некоторым углом один к другому.

В шестицилиндровом рядном двигателе коленчатый вал имеет шесть кривошипов. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а количество рабочих ходов за это время равно шести, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 120° (720°: 6), т. е. на одну треть оборота вала.

Для однорядных шестицилиндровых двигателей применяется следующее расположение кривошипов: 1-6 - вверх, 2-5 - налево, 3-4 - направо, если смотреть со стороны переднего конца вала.

При вращении коленчатого вала поршни в шестицилиндровом двигателе проходят через мертвые точки не все одновременно, как в четырехцилиндровом двигателе, а только попарно. Поэтому и такты во всех цилиндрах начинаются и кончаются также не одновременно, а смещены в одной паре цилиндров относительно другой на 60°.

Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в шестицилиндровом четырехтактном двигателе показаны в таблице на рис. 2.

Рис 2. Таблица чередования тактов шестицилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1-5-3-6-2-4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров) Работа многоцилиндрового двигателя // https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/rabota-mnogotsilindrovogo-dvigatelya/.

четырехтактный двигатель смазка карбюратор

Вопрос № 2. Назначение, устройство и работа систем смазки двигателя

Система смазки (другое наименование - смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции, система смазки обеспечивает охлаждение деталей двигателя, удаление продуктов нагара и износа, защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя включает поддон картера двигателя с маслозаборником, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, которые соединены между собой магистралями и каналами.

Поддон картера двигателя предназначен для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, а также с помощью датчика уровня и температуры масла.

Масляный насос предназначен для закачивания масла в систему. Масляный насос может приводиться в действие от коленчатого вала двигателя, распределительного вала или дополнительного приводного вала. Наибольшее применение на двигателях нашли масляные насосы шестеренного типа.

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов износа и нагара. Очистка масла происходит с помощью фильтрующего элемента, который заменяется вместе с заменой масла.

Для охлаждения моторного масла используется масляный радиатор. Охлаждение масла в радиаторе осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения.

Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к сигнальной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.

Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.

На современных двигателях устанавливается датчик уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.

Для поддержания постоянного рабочего давления в системе устанавливается один или несколько редукционных (перепускных) клапанов. Клапаны устанавливаются непосредственно в элементах системы: масляном насосе, масляном фильтре.

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть - разбрызгиванием или самотеком.

Рис. 3. Схема системы смазки двигателя: 1. Патрубок маслоналивной; 2. Насос топливный; 3. Трубка маслоподводящая; 4. Трубка маслоотводящая; 5. Фильтр центробежной очистки масла; 6. Фильтр масляный; 7. Указатель давления масла; 8. Клапан перепускной масляного фильтра; 9. Кран радиатора; 10. Радиаторы; 11. Клапан дифференциальный; 12. Клапан предохранительный радиаторной секции; 13. Картер масляный; 14. Труба всасывающая с заборником; 15. Секция радиаторная масляного насоса; 16. Секция нагнетающая масляного насоса; 17. Клапан редукционный нагнетающей секции; 18. Полость дополнительной центробежной очистки масла Устройство, принцип работы системы смазки // http://www.autoopt.ru/articles/products/3693372/

Смазка двигателя осуществляется циклически. При работе двигателя масляный насос закачивает масло в систему. Под давлением масло подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Затем по каналам масло поступает к коренным и шатунным шейкам (подшипникам) коленчатого вала, опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца.

На рабочую поверхность цилиндра масло подается через отверстия в нижней опоре шатуна или с помощью специальных форсунок. Остальные части двигателя смазываются разбрызгиванием. Масло, которое вытекает через зазоры в соединениях, разбрызгивается движущимися частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. При этом образуется масляный туман, который оседает на другие детали двигателя и смазывает их.

Под действием сил тяжести масло стекает в поддон и цикл смазки повторяется Система смазки // http://systemsauto.ru/lubrication/lubrication.html.

Вопрос № 3. Назначение, устройство и работа карбюратора К-88А при пуске, на холостом ходу, на средних нагрузках, при полной нагрузке и при резком открытии дроссельных заслонок

На восьмицилиндровом двигателе автомобиля ЗИЛ-130 установлен карбюратор К-88А (рис. 4), имеющий две смесительные камеры, каждая из которых питает четыре цилиндра. Поплавковая камера, ее корпус 18 с воздушной заслонкой 16, экономайзер и ускорительный насос - общие детали для обеих камер карбюратора.

Поплавковая камера соединяется каналом 6 с входным патрубком карбюратора, над которым расположен воздушный фильтр. Этим предотвращается обогащение горючей смеси (при загряз­нении воздушного фильтра) вследствие увеличения перепада разрежений в диффузорах и поплавковой камере. Такие поплавковые камеры называют балансированными.

В смесительной камере установлены малый 10 и большой 11 диффузоры. Двумя диффузорами достигается повышение скорости воздуха в малом диффузоре при сравнительно небольшом общем сопротивлении потоку воздуха.

Рис. 4. Схема карбюратора К-88А: 1 - главный жиклер; 2 - поплавок; 3 - корпус поплавковой камеры; 4 - игольчатый клапан; 5 - сетчатый фильтр; 6 - канал балансировки поплавковой камеры; 7 - жиклер холостого хода; 8 - воздушный жиклер главной дозирующей системы; 9 - распылитель главной дозирующей системы; 10 - малый диффузор; 11 - большой диффузор; 12 - нагнетательный клапан; 13 - полный винт; 14 - отверстие распылителя ускорительного насоса; 15 - отверстие в воздушной заслонке; 16 - воздушная заслонка; 17 - предохранительный клапан; 18 - корпус поплавковой камеры; 19 - шариковый клапан экономайзера; 20 - толкатель клапана экономайзера; 21 - шток клапана экономайзера; 22 - планка; 23 - шток поршня ускорительного насоса; 24 - тяга; 25 - поршень; 26 - обратный клапан; 27 - серьга; 28 - рычаг дроссельных заслонок; 29 - жиклер полной мощности; 30 - дроссельная заслонка; 31 - винты регулировки холостого хода; 32 - регулируемое круглое отверстие системы холостого хода; 33 - нерегулируемое прямоугольное отверстие системы холостого хода; 34 - корпус смесительных камер

Компенсация состава смеси в карбюраторе К-88А осуществляется пневматическим торможением топлива.

Дроссельные заслонки 30 обеих смесительных камер жестко закреплены на одной оси и открываются одновременно.

При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку 16. Одновременно с помощью рычагов и тяг, соединяющих воздушную заслонку с валиком дроссельных заслонок, немного открываются дроссельные заслонки 30. В смесительных камерах создается большое разрежение. В результате будут подаваться большое количество топлива из кольцевых щелей малых диффузоров 10 и эмульсия из отверстий 32 и 33 системы холостого хода.

В случае несвоевременного открытия воздушной заслонки после первых вспышек рабочей смеси в цилиндрах двигателя воздух, поступающий через предохранительный клапан 17 и отверстие 15 в воздушной заслонке, предотвратит чрезмерное обогащение смеси.

При малой частоте вращения коленчатого вала (режим холостого хода) дроссельные заслонки прикрыты, поэтому скорость воздуха и разрежение в диффузорах 10 незначительны и топливо не будет вытекать из кольцевых щелей малых диффузоров. За дроссельными же заслонками создается большое разрежение, которое передается через отверстия 32 в эмульсионные каналы, а из них к жиклерам 7 системы холостого хода. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры 1 к жиклерам холостого хода.

Воздух, поступающий через верхние отверстия жиклеров системы холостого хода, перемешивается с топливом. Полученная эмульсия движется по эмульсионным каналам и через отверстия 32 выходит в задроссельное пространство обеих смесительных камер. При прикрытых дроссельных заслонках через отверстия 33 будет подсасываться воздух, что улучшит эмульсирование топлива. По мере открытия дроссельных заслонок будет возрастать разрежение у отверстий 33 и из них также будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала к работе под нагрузкой.

Переход от холостого хода к малым и средним нагрузкам осуществляется увеличением открытия дроссельных заслонок. Система холостого хода плавно уменьшает подачу эмульсии. В это время возрастают скорость воздуха и разрежение в диффузорах, а следовательно, вступает в работу главное дозирующее устройство. Топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры 1 и жиклеры 29 полной мощности. По пути топливо смешивается с воздухом, попадающим через воздушные жиклеры 8, и в виде эмульсии выходит через кольцевые щели малых диффузоров. Воздух, поступающий в распылители 9 через воздушные жиклеры 8 и жиклеры 7 системы холостого хода, замедляет повышение разрежения у главных жиклеров 1 и жиклеров 29 полной мощности. Благодаря этому тормозится истечение топлива из главных жиклеров, и горючая смесь будет обедняться до необходимого состава.

При полной нагрузке двигателя обогащение смеси обеспечивается экономайзером. Как только дроссельные заслонки 30 будут находиться в положении, близком к их полному открытию, шток 21 нажмет на толкатель 20 и откроет шариковый клапан экономайзера 19. Открытие клапана увеличит приток топлива к жиклерам 29 полной мощности, смесь обогатится, и двигатель разовьет полную мощность.

При резком открытии дроссельных заслонок кратковременное обогащение смеси, необходимое для быстрого разгона автомобиля, обеспечивается ускорительным насосом. Резкое открытие дроссельных заслонок сопровождается быстрым перемещением вниз рычага 28, серьги 27 и тяги 24, а вместе с ней планки 22, которая через пружину быстро опускает шток 23 с поршнем 25. Давление под поршнем возрастает, обратный клапан 26 закрывается и открывается нагнетательный клапан 12. Топливо под давлением проходит через отверстие полого винта 13, а затем в виде тонких струй впрыскивается через отверстия 14 в смесительные камеры. Нагнетательный клапан 12 предотвращает поступление воздуха в колодец ускорительного насоса при быстром подъеме поршня 25 насоса, а также подсос топлива из колодца ускорительного насоса в смесительные камеры при большой частоте вращения коленчатого вала и постоянном положении дроссельных заслонок.

Передача усилия от планки 22 на поршень 25 ускорительного насоса через пружину необходима для затяжного впрыскивания топлива и предохранения деталей привода от возможных поломок при резком открытии дроссельных заслонок Карбюратор К-88А // https://studopedia.ru/9_30296_karbyurator-k-a.html.

Вопрос № 4. Основные операции по уходу за системой питания

Уход за системой питания двигателя заключается в содержании всех приборов системы в чистоте, в своевременной очистке и промывке воздушных фильтров, в промывке и смене элементов топливных фильтров, в проверке всех соединений и креплений трубопроводов и в регулировке приборов системы питания.

Исправность системы питания проверяется сливом топлива из отводящей магистрали в мерную посуду при 1200 об/мин коленчатого вала двигателя. При исправной системе питания из отводящей магистрали должно вытекать около 1,4 л топлива в минуту. Если из отводящей магистрали вытекает недостаточное количество топлива, необходимо проверить состояние фильтров. Загрязненные фильтрующие элементы следует заменить.

Если после замены фильтрующих элементов подача топлива остается недостаточной, необходимо проверить, нет ли подсоса воздуха, а затем состояние топливного насоса.

На рис. 5 показана установка положения плунжера насос-форсунки по высоте.

Рис. 5. Установка положения плунжера насос-форсунки по высоте: а - с помощью калибра; б - калибр; 1 - ключ 10 мм; 2 - калибр; 3 - толкатель плунжера; 4 - коромысло; 5 - ножка калибра; 6 - головка калибра

Подсос воздуха в систему питания обычно сопровождается неустойчивой работой двигателя со звонкими стуками. Наличие воздуха в системе питания может быть проверено через контрольную пробку или через выходной штуцер в крышке топливного фильтра тонкой очистки. При наличии в системе воздуха через слегка отвернутую пробку или гайку штуцера будет выходить пенистое топливо. Подсос воздуха устраняется затяжкой гаек соединений трубопроводов.

Чтобы удалить воздух из системы питания, необходимо установить минимальную подачу и провернуть коленчатый вал двигателя стартером.

Исправная работа насос-форсунок определяется по температуре патрубков выпускного трубопровода. Температура патрубка цилиндра с неисправной насос-форсункой будет ниже температуры патрубков других цилиндров. Неисправная насос-форсунка должна быть заменена. Устанавливая насос-форсунку на место, следует проверить положение плунжера по высоте при помощи калибра. Положение плунжера регулируется изменением длины штанги толкателя насос-форсунки.

Периодически необходимо проверять зазор между стержнями выпускных клапанов и носками коромысел. Этот зазор проверяется при закрытом положении клапанов, после того как плунжер насос-форсунки опустится примерно на 6 мм. Зазор должен составлять 0,25-0,3 мм. Регулируется зазор изменением длины штанг толкателей.

Регулировать равномерность подачи топлива насос-форсунками и обороты холостого хода должны только опытные механики в соответствии с заводской инструкцией Уход за системой питания двигателя // https://ustroistvo-avtomobilya.ru/to-i-tr/uhod-za-sistemoj-pitaniya-dizelnogo-dvigatelya/.

Список литературы

1. Работа многоцилиндрового двигателя // https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/rabota-mnogotsilindrovogo-dvigatelya/

2. Система смазки // http://systemsauto.ru/lubrication/lubrication.html

3. Устройство, принцип работы системы смазки // http://www.autoopt.ru/articles/products/3693372/

4. Карбюратор К-88А // https://studopedia.ru/9_30296_karbyurator-k-a.html

5. Уход за системой питания двигателя // https://ustroistvo-avtomobilya.ru/to-i-tr/uhod-za-sistemoj-pitaniya-dizelnogo-dvigatelya/

Размещено на Allbest.ru