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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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