Файл: Ковалин, Д. Т. Механизация лесохозяйственного производства и лесоэксплуатация учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
такой высокой температуры топливо, поданное под давлением в цилиндр через форсунку, воспламеняется, и наступает такт расши рения, при котором температура газов в цилиндре достигает 1500—■ 2000° С, а давление — 60—90 кгс. К концу такта расширения дав
ление в цилиндре падает до 3—4 кгс, |
а температура |
газов — до |
800—900° С. |
газов снижается |
до 1,1— |
В конце такта выпуска давление |
||
1,2 кгс, а температура — до 600—700° С. |
|
|
Рис. 4. Схема устройства и работы карбюраторного двухтактного двигателя:
й — такт рабочего хода выпуска и продувки, б —такт впуска п сжатия; 1 — цилиндр, 2 — головка цилиндра, 3 — запальная свеча, 4 — выпускное окно, 5 впускное окно, 6' — карбюратор, 7 — коленчатый вал с кривошипом и ма* ховпком, 8 — картер, 9 —шатун, 10— поршневой палец, // —поршень, 12_ продувочные окна
Принцип работы двухтактного двигателя. Особенность работы двухтактного карбюраторного двигателя состоит в том, что рабо чий цикл совершается за два хода поршня (за один оборот колен чатого вала). На рис. 4 приведена схема устройства и работы двух тактного карбюраторного двигателя.
Этот двигатель работает следующим образом. В течение перво го такта н первого полуоборота коленчатого вала горячие газы, об разовавшиеся в результате сгорания рабочей смеси, давят на пор шень, который перемещается от в. м. т. к н. м. т., открывая в конце хода сначала выпускное окно для выхода из цилиндра отработав ших газов, а затем продувочные окна. Через них сжатая в картере топливно-воздушная смесь попадает в цилиндр и заполняет его, вы тесняя отработавшие газы.
При втором такте, когда коленчатый вал завершает один обо рот, поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т., закрывает проду вочные и выпускные окна и в кривошипной камере создается раз режение. В процессе дальнейшего движения к в. м. т. поршень от
15
крывает впускное окно, через которое топливно-воздушная смесь, образовавшаяся в карбюраторе, поступает в крнвошупную камеру. Рабочая смесь сжимается поршнем и в конце его хода воспламе няется электрической искрой.
Устройство двухтактных карбюраторных двигателей проще, чем четырехтактных, по они менее надежны в работе.
К недостаткам двухтактных карбюраторных двигателей отно сится сложность их охлаждения (из-за более частых рабочих хо дов) и большой расход топлива на 1 л. с./ч (из-за продувки цилинд ра для очистки его от отработавших газов).
Порядок работы многоцилиндровых двигателей. Одноцилиндро вые двигатели имеют небольшую мощность. Создавать тракторные одноцилиндровые двигатели большой мощности невыгодно, так как для них требуется цилиндр очень большого размера, тяжелый и громоздкий маховик и сложный механизм уравновешивания сил инерции частей кривошипно-шатунного механизма (поршень в сбо ре, шатун и т. д.). Поэтому на мощных тракторах устанавливают многоцилиндровые двигатели, в которых расположение цилиндров (в одном блоке) и порядок их работы позволяют уравновешивать движущиеся поршни с шатунами между собой. Для вывода порш ней из мертвых точек при вспомогательных тактах пе нужен тяже
лый маховик. |
|
|
(чередование тактов) двух |
||
В табл. 2 приведен порядок работы |
|||||
цилиндровых четырехтактных двигателей. |
Таблица |
2 |
|||
|
Порядок работы двухцилиндровых двигателей |
||||
|
|
|
|||
|
|
Цилиндры |
|
|
|
Полуобороты |
|
|
|
|
|
коленчатого пала |
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||
1 |
Расширение |
|
Выпуск |
|
|
2 |
Выпуск |
|
Впуск |
|
|
3 |
Впуск |
|
Сжатие |
|
|
4 |
Сжатие |
|
Расширение |
|
|
Порядок работы цилиндров для четырехцилнндровых двигате |
|||||
лей (1—3—4—2) показан в табл. 3. |
|
Т а б л и ц а |
3 |
||
|
Порядок работы четырехцилнндрового двигателя |
||||
|
|
|
|||
Полуобороты |
|
Цилиндры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коленчатого вала |
1 |
О |
3 |
4 |
|
Первый |
Расширение |
Выпуск |
Сжатие |
Впуск |
|
Второй |
Выпуск |
Впуск |
Расширение |
Сжатие |
|
Третий |
Впуск |
Сжатие |
Выпуск |
Расширение |
|
Четвертый |
Сжатие |
Расширение |
Впуск |
Выпуск |
|
16
В этих двигателях на каждый полуоборот коленчатого вала при ходится один такт расширения, что способствует более равномер ной работе кривошипно-шатунного механизма. В шестицнлиндровом четырехтактном тракторном двигателе порядок работы ци линдров следующий: 1—5—3—6—2—4.
Показатели работы двигателей (мощностные и экономические).
В двигателях внутреннего сгорания различают индикаторную и эффективную мощности. Под индикаторной понимают мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя внутреннего сго рания. Она определяется при помощи специального прибора — ин дикатора. Эффективной называется мощность, получаемая на ко ленчатом валу двигателя, и используемая для выполнения полезной работы.
Отношение эффективной мощности к индикаторной называется
механическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.).
На величину механического к. п. д. влияет качество изготовле ния деталей, сборка двигателя и смазка.
Экономичность работы двигателя оценивается по удельному расходу топлива, который, как было указано выше, определяется отношением часового расхода топлива, г, к эффективной мощности,
л. с.
В дизелях на полезную работу используется около 28—35% всей
энергии топлива, |
в карбюраторах — около |
18—25%. |
Остальная |
энергия топлива |
уносится с отработавшими |
газами |
и затрачи |
вается на механические потери.
Основные механизмы и системы тракторных двигателей — кри вошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, систе ма питания. Кроме этих механизмов, двигатель имеет систему смаз ки, систему охлаждения, систему зажигания и электрооборудо вания.
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное дви жение коленчатого вала. Устройство его показано на разрезе дви гателя Д-48М (Л). Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных деталей (рис. 5): гильз, цилиндров 17, порш ней 14 с пальцами 15, шатунов 19, с втулками и подшипниками, ко ленчатого вала 29, коренных подшипников и маховика 1.
Остовом двигателя является блок-картер. В нем размещены де тали кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспреде ления, систем смазки, питания, охлаждения и пуска.
Блок-картер всех тракторных двигателей с водяным охлажде нием имеет рубашку, расположенную между стенками гильз и бло ка и заполняемую охлаждающей водой. Тракторные двигатели с воздушным охлаждением блок-картера не имеют, остовом у них служит картер.
Гсс. публ1 |
17 |
! н -.уччс.ю-тохн; |
|
I Оибл'ютег'.а СС CP |
j |
В стенках блок-картера сделаны каналы для подвода масла к трущимся поверхностям деталей.
Все гильзы закреплены в блоке 3, сверху они закрыты голов кой 5.
Рис. 5. |
Крнвошншо-шатумный механизм дизеля Д-48М (Л): |
|
|
||||||||
/ —маховик, 2 — картер маховика, 3 — блок |
цилиндров, '/ —камера |
сгорания, 5 — головка |
|||||||||
цилиндров, 6 — вал |
декомпрессионного механизма, |
7 — коромысло, |
8 —пружина |
клапана, |
|||||||
9 — впускной клапан, 10— выпускной клапан, // —прокладка |
головки |
цилиндров, |
12 — мед |
||||||||
ное уплотненное кольцо гильзы цилиндра, |
13 — компрессионное |
поршневое |
кольцо, |
14 — |
|||||||
поршень, 15 —поршневой палец, 16 — маслосъемное поршневое |
кольцо, |
/7 —гильза |
цилинд |
||||||||
ра, 18 — резиновое |
уплотнительное кольцо, |
19 —шатун, 20— вкладыш |
шатуна, 21 — картер |
||||||||
распределительных |
шестерен, |
22 — шестерня |
распределительного |
вала, |
ДО—крышка шату |
||||||
на, 24 —вкладыш подшипника |
коленчатого |
вала, |
25— передняя |
опора |
двигателя, |
26 —ше |
|||||
стерня коленчатого |
вала, 27 — храповик, 28 — крышка среднего |
коренного подшипника, 29 — |
|||||||||
коленчатый вал, 30 — крышка |
заднего коренного подшипника, |
31 — вкладыш |
заднего |
корен |
|||||||
|
|
ного подшипника |
|
|
|
|
|
|
|
Детали кривошипно-шатунного механизма изготавливают из металлов, выдерживающих большие давления, температурные и химические воздействия, развиваемые в двигателе во время работы.
Поршень, во время такта расширения через поршневой палец и
18
шатун передает давление газов на шатунную шейку коленчатого вала. При помощи поршня осуществляется также впуск и сжатие газов в цилиндре и выпуск отработавших газов в атмосферу.
Поршни изготавливают из алюминиевых сплавов, способных выдерживать большие механические нагрузки и воздействие высо
ких температур.
В поршне различают днище, уплотняющую часть, направляю щую часть (юбку) и бобышки.
Диаметр днища поршня должен быть меньше диаметра юбки, что предотвращает возможность заклинивания поршня, отдельные части которого нагреваются неравномерно. Днище поршня с внут ренней стороны охлаждается маслом.
Поршневые кольца предназначены для уплотнения поршня в гильзе цилиндра; они подразделяются на компрессионные уплот няющие, размещаемые в верхней части поршня около днища, и маслосъемные, размещаемые под компрессионными на направляю щей части поршня. Назначение компрессионных колец — не допу скать утечки газов из надпоршневого пространства в картер. Ком прессионные кольца разрезные. Разрез в кольце называют замком. Назначение маслосъемных колец — отводить масло, собранное с зер кала цилиндра, и сбрасывать его в картер. Для этого на наружной поверхности масляных колец сделаны канавки, в которых проре заны сквозные щели.
Поршневой палец соединяет поршень с верхней головкой ша туна.
Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом. В верхней головке шатуна запрессована бронзовая втулка, служа щая подшипником для поршневого пальца. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна есть небольшое углубление, со общающееся с бронзовой втулкой. Масло, разбрызгиваемое колен чатым валом и снимаемое маслосъемными поршневыми кольцами, попадает в это углубление.
Нижнюю головку шатуна, соединяемую с шейкой коленчатого вала, делают разъемной и закрывают крышкой.
Шатунные подшипники размещены в нижней головке шатунов. Чтобы уменьшить трение и износ шеек коленчатого вала, рабочую
поверхность шатунных подшипников заливают |
антифрикционным |
сплавом — баббитом, бандратом, свинцовистой |
бронзой или спла |
вом АСН-НАТИ. |
|
Изношенные в процессе эксплуатации тракторов вкладыши под шипников заменяют.
Коленчатый вал двигателя предназначен для передачи крутя щего момента, получаемого при преобразовании тепловой энергии газов двигателя в механическую работу силовой передачи тракто ра. Коленчатый вал — сложный узел; его конструкция зависит от конструкции двигателя. Например, в дизельных четырехцилиндро вых двигателях, у которых нагрузки на коленчатый вал большие, используются только пятнопорные валы, тогда как карбюраторные двигатели имеют трехопорные валы. Все коренные шейки у трак
19