Файл: Корниенко А.Г. Конструктивные схемы автомобилей, тракторов и принцип действия их агрегатов и механизмов лекция.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 48
Скачиваний: 0
- 60 -
нос.Экспериментально установлено, что при работе двигателя без воздухоочистителя износ стенок цилиндров и поршневых колец увели чивается в 10 раз.
Все автотракторные двигатели снабжаются воздухоочистителями, ко торые подразделяются на три основные группы: двухступенчатые мас ляно-инерционные, многоступенчатые (пено-масляные, масляно-инерцион ные в сочетании с инерционными пылеотделителями) для эксплуатации при сильной запыленности воздуха и масляно-инерционные с встроен ными глушителями шума всасывания, а также фильтры с сухим филь трующим элементом и глушителями шума всасывания.
Сначала очистка воздуха осуществляется путем осаждения пыли в масляной ванне при резком изменении направления движения запылен ного воздуха, затем производится задержание пыли на смоченной мас лом поверхности фильтрующего элемента воздухоочистителя.
На автомобилях типа "Урал"-375 применяется предварительная инер ционная очистка воздуха до поступления в масляно-инерционный воздуш ный фильтр. Инерционный пылеотделитель расположен в воздухозаборной трубе, выведенной наверх из-под капота автомобиля. Запыленный возду: поступает в инерционный пылеотделитель, где происходит поворот по тока воздуха, а крупные частицы пыли продолжают двигаться по инерцш прямо и попадают в трубу эжекции. Выхлопные газы, омывающие конец трубы эжекции, отсасывают и выбрасывают их в атмосферу.
Воздушный фильтр двигателя ЗИЛ-375 масляно-инерционный с двух ступенчатой очисткой воздуха и специальным патрубком отбора воздуха в компрессор. Воздушный фильтр состоит из четырех основных частей: фильтрующего элемента из капрона, масляной ванны, переходника для крепления фильтра на карбюраторе и переходника для забора воздуха.
Подвод воздуха к фильтру происходит через воздушный канал в капоте двигателя, с которым воздухоочиститель соединен гофрирован ным патрубком. В канал может поступать как наружный воздух, так и воздух из подкапотного пространства в зависимости от положения за слонки, установленной в канале. В холодное время питание воздухом производится из подкапотного пространства, а в теплое и при работе в тяжелых дорожных условиях - наружным воздухом.
Основным топливом, применяющимся в карбюраторных двигателях, в настоящее время является бензин. ГОСТ £084-56 предусматривает следующие марки автомобильного бензина А-66, А—72, А-74 и А-76.
- 61 -
Хранение топлива, его подача, приготовление горючей смеси и от вод отработанных газов осуществляются с помощью топливной системы двигателя.
а) Топливная система карбюраторного двигателя
Топливная система карбюраторных двигателей предназначена для приготовления горючей смеси, подачи ее в цилиндры двигателя и для отвода отработавших газов. Таким образом, в цилиндры карбюраторных двигателей в процессе всасывания поступает заранее приготовленная
горючая смесь, |
состоящая из топлива, перемешанного с воздухом. |
К составу и |
качеству этой смеси предъявляются следующие требо |
вания: топливо и воздух должны содержаться в горючей смеси в стро го определенных соотношениях, топливо должно быть хорошо распылено и равномерно перемешано с воздухом.
Содержание топлива и воздуха в горючей смеси характеризует ее состав, который оценивается коэффициентом избытка воздуха. Коэффи циентом избытка воздуха сС называется отношение количества возду ха, действительно поступившего в цилиндр, к теоретически необходи мому для полного сгорания топлива и определяется из следующей за висимости:
|
|
сС — |
е |
L о |
|
|
|
|
|
||
гдe Z n - |
количество воздуха, действительно приходящееся для сгора- |
||||
0 |
|
ния -одного килограмма топлива, кг; |
|
||
L 0 ~ количество воздуха, |
теоретически |
необходимое |
для полного |
||
|
|
сгорания одного килограмма топлива, кг; |
|
||
Ч. |
- количество воздуха, |
действительно |
поступившее |
в цилиндр |
|
Q T |
- |
двигателя, кг/ч; |
|
|
|
часовой расход топлива, кг/ч; |
|
|
|||
О р - удельный расход топлива, г/э.л.с.ч.; |
|
||||
V ? |
“ |
эффективная мощность двигателя, л.с. |
|
||
Горючая смесь может быть: нормальной при коэффициенте избытка |
|||||
воздуха оС = I, богатой при |
X ■< I и бедной при о£ > |
I, т.е. ко |
гда в составе смеси содержится воздуха больше теоретически необхо димого количества, то смесь называется бедной, а меньше - богатой.
- 62 -
При эксплуатации двигателя коэффициент оС изменяется в пределах 0,8-1,15. Если коэффициент об выходит за эти пределы, то смесь горит медленно, что ведет к увеличению тепловых потерь, а следова тельно, и к повышенным расходам топлива, поэтому ухудшаются эконо мические показатели двигателя.
В зависимости от режимов работы двигателя (пуск, холостой ход, средние и максимальные нагрузки) должен меняться и состав горючей смеси. При пуске двигателя смесь должна быть очень богатой, холос том ходе - богатая (об = 0,55-0,65), средних нагрузках - обеднен ная (об = 1,1-1,15), максимальных нагрузках - обогащенная ( об = 0,8-0,9).
Для достижения наибольших экономических и мощностных показа телей необходимо обеспечить сжигание смеси в цилиндре за малый промежуток времени, а именно, в момент нахождения поршня около ВМТ. Топливо сгорает тем быстрее, чем мельче оно раздроблено на отдельные частицы, что объясняется увеличением в этом случае по верхности горения топлива. Пределом дробления жидкого топлива яв ляется его испарение; пары топлива сгорают наиболее быстро.
Топливная система карбюраторного двигателя состоит из бака, фильтра-отстойника, насоса, карбюратора, воздухоочистителя и впускного трубопровода.
Подача топлива осуществляется обычно при помощи диафрагменного насоса, проводимого от эксцентрика, расположенного на распредели тельном валу двигателя, через рычаг, создающий перемещение диа фрагмы.
В приготовлении горючей смеси участвует ряд приборов системы питания, главным из которых является карбюратор. Процесс приготов ления горючей смеси называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит приготовление горючей смеси из жидкого топлива и возду ха, называется карбюратором.
Работа современного карбюратора основана на использовании прин ципа пульверизации.
На современных автотракторных двигателях применяются самые раз
нообразные карбюраторы, которые различаются |
конструкцией |
||
составляющих |
их |
элементов. Классификация |
карбюраторов произво |
дится по следующим |
основным признакам: расположению поплавковой |
||
камеры; количеству |
смесительных камер; направлению воздушного по |
||
тока. |
|
|
|
- 63 -
Расположение поплавковой камеры может быть передним (К-49А, К-22А), задним (К-80), боковым (К-82, К-84) и концентрическим (К-85). По количеству смесительных камер карбюраторы делятся на однокамерные (К-22, К-82), двухкамерные (K-2I, К-84, К-88, К-89, K-I26), применяющиеся на многоцилиндровых рядных и V-образных двигателях и четырехкамерные (К-85, K-II4), применяющиеся на
V-образных двигателях легковых автомобилей высокого класса. Двухкамерные карбюраторы имеют две смесительные камеры, в ко
торых расположены два, главных дозирующих устройства; один ускори тельный насос с механическим приводом затяжного действия, обеспе чивающий впрыскивание топлива в обе смесительные камеры; два эко номайзера: с механическим и вакуумным приводами; две системы хо лостого хода.
Двухкамерные карбюраторы обеспечивают повыоение мощности дви гателя на 5-8% и равномерное наполнение цилиндров двигателя.
Двухкамерные карбюраторы выполняются двух типов: с одновремен ным и последовательным открытием дроссельных заслонок.
По направлению движения воздушного потока карбюраторы разде ляются на три группы: с падающим потоком, применяющиеся в основ ном на автомобильных двигателях; с восходящим - на тракторных двигателях; с горизонтальным - на мотоциклетных, лодочных и пус ковых двигателях.
Простейший карбюратор (рис.II) состоит из поплавковой камеры 7 с поплавком II, запорной иглы 10, жиклера 6 с распылителем 5, диф фузора 3, дроссельной I и воздушной 4 заслонок и смесительной ка меры, или можно сказать, состоит из трех основных частей - поплав ковой камеры, дозирующего устройства и смесительной камеры с диф фузором.
Поплавок и запорная игла служат для поддержания постоянного уровня топлива в распылителе, жиклер - для дозирования топлива (воздуха или эмульсии), диффузор - для увеличения скорости возду ха, чтобы улучшить распиливание топлива.
Для изменения количества горючей смеси, поступающей в двигатель, служит дроссельная заслонка. Участок воздушного патрубка от гор ловины диффузора до оси дроссельной заслонки называется смеситель ной камерой.
- 64 -
Рис.II. Схем" простейшего карбюратора
Во время такта впуска при открытой воздушной заслонке в смеси тельной камере создается разряжение, величина которого может ре гулироваться дроссельной и воздушной заслонками.
Благодаря разности давлений в поплавковой и смесительной ка мерах из распылителя происходит истечение топлива в диффузор и пе ремешивание его с воздухом.
Состав смеси, приготовляемый простейшим карбюратором, изменяет ся при различных положениях дроссельной заслонки. График изменения
состава |
горючей смеси, подаваемой в цилиндр, в зависимости |
от |
нагрузки |
двигателя называется характеристикой карбюрато |
ра (или кривая изменения коэффициента избытка воздуха о£ в зависи мости от разряжения в диффузоре).
В связи с тем, что автотракторные карбюраторные двигатели рабо тают на различных режимах: пуск, холостой ход, малые, средние и полная нагрузки, то карбюраторы должны иметь такие характеристики, которые бы обеспечивали наиболее эффективную и экономическую рабо ту двигателя.
На графике рис.1В представлены кривая характеристики требуемо
го карбюратора cCi - t w и кривая характеристики простейшего карбюратора eC2 = fl()fe) .
Характеристика простейшего карбюратора - кривая «62 значительно отличается от требуемой характеристики карбюратора - кривая оС^ . Кроме того, простейший карбюратор не может обеспечить работу двигателя на холостом ходу, так как не дает
- 65 -
необходимого |
состава рабочей смеси |
при пуске двигателя и |
при переходе |
с одного режима работы на другой. |
|
|
PejtcuM |
халоетмо хода |
|
а м алы х наерузо** |
Рис. 12. Характеристики простейшего и требуемого карбюраторов
При пуске холодного двигателя смесеобразование сильно ухудшает ся вследствие недостаточной величины разрежения в диффузоре, не значительной скорости воздуха и низкой температуры деталей двига тели . Поэтому при пуске в цилиндры двигателя должна подаваться бо гатая горючая смесь ( <£ = 0,5-0,6), чтобы для воспламенения в ней было достаточное количество легких быстро испаряющихся фракций то плива .
Во время пуска двигателя практически испаряются лишь легкие фракции, составляющие около 10# от всего количества бензина. По этому для приготовления смеси только из этих легких фракций необ ходимо 5-10 - кратное обогащение горючей смеси.
- 66 —
На холостом хода и малых нагрузках дроссельная заслонка прикры та, потому что в двигатель нужно подавать небольшое количество го рючей смеси. Разрежение и скорость воздушного потока в диффузоре незначительны, условия для распиливания и испарения топлива небла гоприятны. Для обеспечения устойчивой работы двигателя на холостом ходу карбюратор должен приготовлять обогащенную смесь с об =0,6-0,8
(кривая oCi = |
(Ne) , участок |
1-2). |
|
По мере увеличения нагрузки |
участок 2-3 кривой |
(/^дрос |
сельная заслонка открывается, разрежение и |
скорость воздуха увели |
||
чиваются, |
температура впускного трубопровода повышается и, следо |
||
вательно, |
улучшается смесеобразование, вследствие чего смесь долж |
||
на постепенно обедняться и сС |
постепенно |
увеличиваться до Л =1,1. |
|
На средних нагрузках (участок |
3-4), т.е. |
от 40 до 90# полной |
нагрузки двигателя, необходимо подавать разные количества горючей смеси слегка обедненного (<£ = 1,10 - 1,13), но постоянного соста ва для получения наиболее экономичной работы.
На полных нагрузках двигателя (участок 4-5), т.е. когда полностью открыта дроссельная заслонка, для получения от двигателя максималь ной мощности горючая смесь должна быть обогащенной об = 0,85-0,90.
Автотракторные двигатели большую часть времени работают с пе ременными нагрузками, т.е. на прикрытых дроссельных заслонках, в таких случаях от двигателя не требуется максимальной мощности. По этому на средних нагрузках карбюратор должен давать экономическую смесь, а при полном открытии дроссельной заслонки от двигателя не обходимо получить максимальную мощность и карбюратор при этом дол жен давать мощностную смесь.
Простейший карбюратор дает изменение состава смеси (кривая d 2 ) обратное тому, которое требуется по условиям эксплуатации двига телей.
Кроме того, при резком открытии дроссельной заслонки нужно в ци линдры подавать обогащенную смесь, чтобы двигатель быстро повысил число оборотов, увеличивая свою мощное.ь, т.е. имел хорошую при емистость. В простейшем карбюраторе при резком открытии дроссель ной заслонки смесь обедняется.
Для того чтобы карбюратор отвечал предъявляемым к нему требо ваниям, в него вводится ряд систем и дополнительных устройств: