Классификация автомобиля.

Тема № 1 Введение. Цель и содержание предмета. Классификация автомобиля. Классификация автомобиля: По назначению: - пассажирские (легковые (до 8 мест); автобусы (свыше 8 мест)); - грузовые (специальные (краны); специализированные (самосвалы, цистерны, рефрежераторы, лесовозы)). Классификация легковых автомобилей: 1. По рабочему объёму двигателя: - 1,2 л. (особо малый) «1» - от 1,2 л. до 1,8 л. (малый) «2» - от 1,8 л. до 3,5 л. (средний) «3» - свыше 3,5 л. (большой) «4» Пример: ВАЗ – 2101 рабочий объём двигателя ВАЗ – 21043 вид автомобиля ВАЗ – 21045 номер модели ВАЗ – 21099 номер модификации базовой модели ГАЗ – 31029 «6» - номер экспортного варианта АЗЛК – 2141 ЗАЗ – 1101 ЗИЛ – 4104 2. По типу кузова: - закрытые - открытые - открывающиеся 3. По числу мест: - два - четыре - пять - семь - восемь Классификация грузовых автомобилей: 1-я цифра после завода изготовителя обозначает полную массу автомобиля в тоннах. - до 1,2 т. «1» - от 1,3 т. до 2,0 т. «2» - от 2,1т. до 6,0 т. «3» - от 9,0 т. до 14 т. «4» - от 15 т. до 20 т. «5» - от 21 т. до 40 т. «6» - свыше 40 т. «7» Пример: ГАЗ – 3307 ЗИЛ – 431410 КамАЗ – 5320 КамАЗ – 5511 2–я цифра – вид автомобиля - бортовой «3» - седельный тягач «4» - самосвал «5» - цистерна «6» - фургон «7» - спец. автомобиль «9» Классификация автобусов: 1-я цифра после завода изготовителя обозначает длину автобуса в метрах. - до 5 м. «2» - от 6 м. до 7,5 м. «3» - от 8 м. до 9,5 м. «4» - от 10,5 м до 12 м. «5» - свыше 16,5 м. «6» Пример: ПАЗ – 3205 ЛАЗ – 4204 ЛиАЗ – 5256 ЛиАЗ – 525625 ЛиАЗ – 525640 ЛиАЗ – 5293 НефАЗ – 5299 НефАЗ – 52993032 3-я и 4-я цифра – номер модели 5-я цифра – номер базовой модели 6-я цифра – номер экспортного варианта Назначение, классификация, общее устройство и основные параметры двигателя. Двигатель как источник энергии обеспечивает движение автомобиля. Классификация двигателей: 1. По роду применяемого топлива: - жидкостно – лёгкое (бензин, керосин, спирт) - жидкостно – тяжёлое (дизельное, мазут) - газообразное - смешанное 2. По способу смесеобразования: - внешнее (карбюраторные) - внутреннее (дизельные, инжектора) 3. По способу воспламенения: - искровое (карбюраторные, инжекторные) - воспламенение от сжатия (дизельные) 4. По способу осуществления рабочего цикла: - 2-х тактные - 4-х тактные 5. По способу наполнения цилиндров: - без наддува - с наддува 6. По количеству цилиндров: От 2 до 8 7. По расположению цилиндров: - рядные вертикальные - рядные горизонтальные - V-образные с углом между осями цилиндров 60, 75 и 90˚ - с наклоном на 20 … 40˚ - оппозитные 8. По способу охлаждения: - жидкостное - воздушное Общее устройство автомобиля. Автомобиль состоит из кузова, двигателя и шасси. Шасси состоит из трансмиссии (сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал, полуоси); ходовой части (рама, подвеска, колёса); механизмы управления (рулевое управление и тормоза). Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из двух основных механизмов – кривошипно-шатунного и газораспределительного и четырёх систем – охлаждения, смазочной, питания, зажигания и пуска. Основные параметры двигателя: Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня. Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня. Радиус R кривошипа — расстояние от оси коленчатого вала до оси его шатунной шейки. Ход поршня S — путь, который проходит поршень от ВМТ до НМТ. Ход поршня равен удвоенному радиусу кривошипа. При перемещении поршня от ВМТ к НМТ объем цилиндра меняется от мини­мального до максимального. Объем камеры сгорания Vc - объем над поршнем, при его нахождении в ВМТ; Полный объем цилиндра Va - объем над поршнем, при его нахождении в НМТ. Рабочий объём Vh - объём освобождаемый поршнем при переходе от ВМТ до НМТ. Полный объем цилиндра где Vh — рабочий объем цилиндра, объем, заключенный между мертвыми точками, Vh = 0,25nD2S (D—диаметр цилиндра); Рабочий объем двигателя (литраж двигателя) VЛ (в литрах) равен сумме рабочих объемов всех цилиндров: где i — число цилиндров. Степень сжатия ε – отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сжатия. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается заряд в цилиндре двигателя при перемещении поршня из НМТ в ВМТ, т. е. показывает во сколько раз уменьшается полный объём, для карбюраторных двигателей ε=6,5 – 11,0, для дизелей ε=14,5 – 23,0. Рис. 1.1. Основные элементы и параметры двигателя: 1—остов двигателя; 2—коленчатый вал; 3—шатун; 4—поршень; 5—цилиндр; 6—крышка (головка) цилиндра; 7—впускной клапан; 8—выпускной кла­пан; I—объем камеры сгорания; II-рабочий объем цилиндра; III—полный объем цилиндра; S—ход поршня; О—диаметр цилиндра; R—радиус криво­шипа Тема № 2 Рабочие циклы. Рабочим циклом двигателя внутреннего сгорания называют совокупность процес­сов, повторяющихся в цилиндре в такой последовательности: впуск свежего заря­да, сжатие, расширение или рабочий ход, выпуск. Часть рабочего цикла, приходя­щегося на один ход поршня, называется тактом при повороте коленчатого вала на 180 °. Цикл может быть осуществлен либо за четыре, либо за два такта. В первом случае цикл называется четырехтактным, во втором — двухтактным. Рабочий цикл поршневого двигателя проходит по одной из двух схем, пред­ставленных на рис. 2.1. На схеме, изобра­женной на рис. 2.1, а, представлен рабочий цикл с внешним смесеобразованием (кар­бюраторные двигатели), а на рис. 2.1, б — рабочий цикл с внутренним смесеобразо­ванием (дизели и двигатели с впрыски­ванием легкого топлива в цилиндр). Рабочий цикл четырёхтактного карбюраторного двигателя. При рассмотрении цикла условно принято, что начало рабочего цикла совпадает с ВМТ, а каждый такт начинается и закан­чивается в одной из мертвых точек. Первый такт — впуск (рис. 2.2, а). При вращении коленчатого вала 1 (по направ­лению стрелки) поршень перемещается из ВМТ в НМТ, впускной клапан 7 открывается, выпускной клапан 9 закрыт. Через открытый клапан цилиндр 4 соеди­няется с системой впуска. Вследствие гидравлического сопротивления карбю­ратора 6, впускного трубопровода 5, клапана 7 и увеличения объема при пере­мещении поршня 3 давление в цилиндре 4 становится меньше атмосферного и воздух поступает в цилиндр. Второй такт — сжатие (рис. 2.2, б). Во время движения поршня к ВМТ впуск­ной клапан 7 закрывается и поступив­шая в цилиндр смесь сжимается. Сжатие сопровождается повышением давления и температуры и при подходе поршня к НМТ давление составляет (в зависимости от степени сжатия) 1,0...1,5 МПа, а темпе­ратура 600...650 К. Третий такт — расширение или рабочий ход (рис. 2.2, в). В начале такта при сгорании смеси выделяется значительное количество теплоты, вследствие чего в ци­линдре резко увеличиваются температура и давление образующихся при сгорании газов. Под действием давления газов поршень перемещается к НМТ, газы рас­ширяются и совершают полезную работу. В начале расширения давление составляет 3...4 МПа, температура 2300...2500 К, а при подходе поршня к НМТ, вследствие уве­личения объема, давление снижается до 0,3...0,5 МПа, а температура составляет 1200...1500 К. Четвертый такт — выпуск (рис. 2.2, г). Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан 9 отработавшие газы выталкиваются из ци­линдра в выпускной трубопровод 10 и в атмосферу. При такте выпуска не дости­гается полная очистка цилиндра от отра­ботавших газов, поэтому в конце выпуска давление в цилиндре составляет 0,105... 0,120 МПа, а температура 700...900 К. Четвертым тактом рабочий цикл закан­чивается. При дальнейшем движении поршня цикл повторяется в той же после­довательности. Коленчатый вал в течение четырех тактов поворачивается на 720 °, или совершает 2 оборота. Рис. 2.2. Схема рабочего цикла четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя: а—впуск в цилиндр горючей смеси; б—сжатие ра­бочей смеси; в—расширение газов — рабочий ход; г—выпуск отработавших газов; 1—коленчатый вал; 2—распределительный вал; 3—поршень; 4—ци­линдр; 5—впускной трубопровод; 6—карбюратор; 7—впускной клапан; 8—свеча зажигания; 9—вы­пускной клапан; 10—выпускной трубопровод; 11— шатун; 12—поршневой палец; 13— поршневые кольца Рабочий цикл четырехтактного дизеля. Последовательность чередования тактов дизеля такая же, как и в четырехтактном карбюраторном двигателе. Но рабочий цикл дизеля отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступает очищенный в воздухоочистителе воздух, а не горючая смесь, как в карбюраторном двигателе. Первый такт— впуск (рис. 2.3, а). При движении поршня 3 от ВМТ к НМТ давле­ние в цилиндре снижается вследствие гидравлического сопротивления воздухо­очистителя, впускного трубопровода и че­рез открытый впускной клапан 5 в цилиндр поступает очищенный воздух. Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отрабо­тавших газов, температура его повышает­ся, но меньше, чем в карбюраторном дви­гателе, так как количество остаточных га­зов в цилиндре дизеля меньше, чем в карбюраторном двигателе. Кроме того, подогрев воздуха происходит и от контакта с нагретыми деталями двигателя, и в конце такта впуска температура воздуха достигает 320...350 К, а давление 0,08.. 0,09 МПа. Второй такт — сжатие (рис. 2.3, б). Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной 5 и выпускной 6 клапаны закры­ты. Давление и температура воздуха уве­личиваются и при подходе поршня к ВМТ составляют: давление 4,0...5,5 МПа, а тем­пература 850... 1000 К. В конце такта сжа­тия с помощью насоса 2 через форсунку 4 в цилиндр под высоким давлением впрыскивается мелкораспыленное топливо. Давление впрыскивания составляет 13,0... 18,5 МПа. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с воздухом и воспламе­няются. Третий такт — расширение (рис. 2.3, в). При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко уве­личивается давление и температура обра­зовавшихся газов. В начале такта расши­рения давление газов составляет 6,0... 8,0 МПа, а температура 2100...2300 К. Под действием давления поршень из ВМТ перемещается в НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увели­чивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют: давление 0,2...0,4 МПа, темпе­ратура 800...1200 К. Четвертый такт — выпуск (рис. 2.3, г). Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в атмосферу. В конце такта выпуска давление газов 0,11...0,12 МПа, температура 800...900 К. После такта выпуска рабочий цикл ди­зеля повторяется. Рис. 2.3. Схема рабочего цикла четырехтактного одноцилиндрового дизеля: а—впуск воздуха; б—сжатие воздуха, впрыскива­ние топлива, смесеобразование, воспламенение, сгорание; в—расширение газов — рабочий ход; г — выпуск отработавших газов; 1 — цилиндр; 2— топливный насос; 3—поршень; 4—форсунка; 5— впускной клапан; 6—выпускной клапан Схема расположения цилиндров. Порядок работы ДВС. Цилиндры двигателя могут быть расположены (рис. 2.4, а) вертикально в один ряд - рядное расположение. Цилиндры двигателя могут быть расположены в два ряда, в этом случае оси цилиндров располагаются под углом β (V-образное расположение (рис. 2.4, в) или на одной оси — противоположное расположение поршней (рис. 2.4, г). При V-образном расположении цилинд­ров двигатель имеет более жесткую конст­рукцию, меньшие размеры по длине и массу, чем рядный двигатель той же мощ­ности. К недостаткам V-образных двига­телей необходимо отнести значительную ширину и более сложную конструкцию. Двигатели автомобилей ГАЗ-24-10, ВАЗ-2106— четырехцилиндровые с расположением двигателя вдоль оси автомобиля. Двигатели автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109— то же вертикальное расположение 4 цилиндров, но двигатель установ­лен перпендикулярно оси автомобиля (поперечное расположение двигателя). Двигатель автомобиля «Москвич-2140» четырехцилиндровый с рядным расположением, но оси цилиндров могут быть, отклонены от вертикали на угол α (рис. 2.4, б)). Это позволяет уменьшить высоту двигателя. На отечественных автомобилях устанав­ливают четырехцилиндровые, шестицилиндровые рядные (ГАЗ-52-04) и шестицилиндровые V-образные (ЯМЗ-236М), V-образные восьмицилиндровые двигате­ли, угол между осями цилиндров которых составляют 90 °. Рис. 2.4. Схемы расположения цилиндров двигателей.: а—однорядного; б—однорядного с наклоном от вертикали; в—V-образного; г — с противоположим лежащими цилиндрами; 1—цилиндры; 2 - головка цилиндров; 3 — блок-картер; 4—поддон Рядные двигатели. Равномерность вращения коленчатого ва­ла многоцилиндрового двигателя обеспе­чивается при равномерном чередовании вспышек в цилиндрах, т. е. чередовании рабочих ходов. Для четырехтактного дви­гателя с рядным расположением цилинд­ров угол чередования рабочих ходов φ = 720/i В рядном четырехцилиндровом двигате­ле (рис. 2.5, а) угол чередования рабочих ходов равен φ = 720/4= 180 °. Такое чере­дование определяет конструкцию коленчатого вала, угол между шатунными шей­ками которого должен быть 180 °. В этом случае чередование рабочих ходов идет в определенном порядке. Последователь­ное чередование одноименных тактов в различных цилиндрах за рабочий цикл называется порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндрового двигателя может быть 1—3—4—2 или 1—2—4—3. При выборе порядка работы стремятся обеспечить равномерное распределение на­грузки на коленчатый вал и равномерное охлаждение двигателя. Для того чтобы изменить порядок работы такого двигате­ля при неизменном расположении шатун­ных шеек коленчатого вала, необходимо изменить последовательность открытия и закрытия клапанов механизма газораспре­деления и подачу искры в карбюратор­ном двигателе либо впрыскивание топли­ва в дизеле. Двигатели автомобилей «Москвич-2140», ВАЗ и др. имеют порядок работы 1-3-4-2, а двигатели автомобилей УАЗ, ГАЗ-24-10 (рис. 2.6 и 2.7) — порядок работы 1-2-4-3. Шестицилиндровый двигатель (см. рис. 2.5, б). Шатунные шейки коленчатого вала шестицилиндрового двигателя рас­положены в трех плоскостях под углом 120°. Чередование одноименных тактов должно осуществляться также через 120 °. Для таких двигателей принят порядок работы 1-5-3-6-2-4 (табл. 2). В этом случае рабочий ход в одном цилиндре перекрывается на 60 ° рабочим ходом в другом, чем обеспечивается равномер­ное вращение коленчатого вала. Рис. 2.5. Схемы четырехтактных рядных двигателей: а—четырехцилиндрового; б— шестицилиндрового; 1—6—цилиндры Рис. 2.6. Продольный разрез двигателя ЗМЗ-402.10 автомобиля ГАЗ-24-10 «Волга»: 1—поддон; 2—шкив; 3—храповик; 4—термостат; 5—выпускной клапан; 6—впускной клапан; 7—рас­порная пружина; 8—головка цилиндров; 9— блок-картер; 10—маховик; 11—распределительный вал; 12—коленчатый вал; 13—масляный насос; 14—маслоприемник; 15—шатун; 16—поршневые кольца; 17—поршневой палец Рис. 2.7. Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-402.10 автомобиля ГАЗ-24-10 «Волга»: 1—поддон; 2—коленчатый вал; 3—шатун; 4—блок-картер; 5—поршень; 6—гильза цилиндра; 7—выпускной трубопровод; 8—впускной трубопровод; 9-карбюратор; 10 - коромысло; 11-ось коромысел; 12- распределитель; 13-штанга; 14-указатель уровня масла; 15- распределительный вал;16- стартер; 17—маслоприемник V-образные двигатели. На равномерность чередования рабочих ходов в V-образных четырехтактных дви­гателях влияет не только расположение шатунных шеек коленчатого вала, но и угол между осями цилиндров. Для получе­ния оптимальной равномерности хода двухрядного двигателя этот угол, назы­ваемый углом развала, должен быть в 2 раза меньше угла между шатунными шейками: γ = δ/2, где б — угол развала между цилиндрами. В этом случае угол чередования рабо­чих ходов определяется по формуле φ = 720/(2i) Шестицилиндровые V-образные двига­тели (рис. 2.8, а) с углом развала 90 ° и углами между шатунными шейками 120° имеют порядок работы 1-4-2-5-6-3. Особенностью двигателя является крепле­ние на одной шатунной шейке двух шатунов. В этом случае одноименные такты в цилиндрах чередуются неравно­мерно через 90 и 150°. На таких двигателях для повышения равномерности хода устанавливают маховики с повышен­ным моментом инерции (на 60...70~% большим, чем у рядного двигателя). Примером подобного двигателя является двигатель ЯМЗ-236М автомобиля МАЗ-5335. Восьмицилиндровые V-образные двига­тели (рис. 2.8, б) автомобилей ГДЗ-53-12, ЗИЛ-431410. КамАЗ-5320 (рис. 2.9 и 2.10) выполнены с уг­лом развала 90°. Следовательно, чередо­вание рабочих ходов осуществляется через 90 ° и на каждой шатунной шейке крепится два шатуна. Шатунные шейки коленчатого вала располагаются кресто­образно под углом 90 °. В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два обо­рота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов. Перекрытие рабочих ходов в этом случае составляет 90 °, что обес­печивает равномерное вращение коленча­того вала. Порядок работы цилиндров такого двигателя: 1-5-4-2-6-3-7-8. Порядок работы во многом определяет конструкцию двигателя, в частности кон­струкцию механизма газораспределения, системы зажигания в карбюраторном дви­гателе и топливной аппаратуры в дизеле. Рис. 2.8. Схема четырехтактных V-образных двигателей: а—шестицилиндрового; б— восьмицилиндрового Рис. 2.9. Продольный разрез дизеля КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320: 1—вентилятор; 2—гидромуфта привода вентилятора; 3—генератор; 4—ручной топливоподкачивающий насос; 5—топливный насос высокого давления; 6—компрессор; 7—фильтр тонкой очистки топлива; 8—шестерня привода топливного насоса; 9—распределительный вал; 10—коленчатый вал; 11—маховик; 12—шатунная шейка коленчатого вала; 13—масло-приемник; 14—поддон; 15—масляный насос Рис. 2.10. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740.10 автомобиля КамАЗ-5320: 1—поддон; 2 -полнопоточный масляный фильтр; 3—коленчатый вал; 4—шатун правого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 5—поршень с порш­невыми кольцами; 6—головка цилиндра; 7—фор­сунка; 8 - коромысло; 9—впускной трубопровод; 10—ручной топливоподкачивающий насос; 11—топ­ливный насос высокого давления; 12—выпускной клапан; 13—выпускной трубопровод; 14—поршневой палец; 15—распределительный вал; 16—шатун ле­вого (по ходу автомобиля) ряда цилиндров; 17—масляный насос Тема № 3 КШМ. Кривошипно – шатунный механизм. Назначение, общее устройство. КШМ служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. КШМ состоит из подвижных (комплектный поршень, шатун, коленчатый вал с маховиком) и не подвижных деталей (блок цилиндров (блок-картер), головка блока, поддон, соединительные прокладки между головкой и блоком, поддоном и картером, передняя крышка). Блок цилиндров (блок-картер) – основная базовая деталь двигателя. Блок должен быть жёстким и прочным. Его изготавливают из чугуна (ЗИЛ-508.10, КамАЗ-740, МАЗ (ЯМЗ-236), КрАЗ (ЯМЗ-238), ВАЗ, ГАЗ-3110 (ЗМЗ-406)); алюминия (ГАЗ-5312 (ЗМЗ-5311), ГАЗ-31029 (ЗМЗ-402), АЗЛК). Для повышения жёсткости смещают плоскость разъёма картера с поддоном вниз (КамАЗ-102 мм., ГАЗ-5312 – 75 мм., ЗИЛ-66 мм.). На алюминиевых двигателях отлиты рёбра жёсткости. Внутри всех блоков есть горизонтальная перегородка с отверстиями для гильз и вертикальные перегородки, в которых выполнены гнёзда для установки коренных шеек коленчатого вала. В блоке находятся гильзы, которые бывают сухие и мокрые (рис. 3.1). Сухой гильзой называют гильзы, которые отлиты за одно целое с двигателем (ВАЗ, ЗМЗ-406). На всех остальных двигателях устанавливаются мокрые гильзы – вставные сменные гильзы, которые непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью. Все гильзы чугунные, проходят закалку ТВЧ и являются направляющей для поршня. Внутренняя часть называется стеклом, которая полируется и шлифуется. Для уплотнения гильзы с одним установочным поясом под торец установочного пояса устанавливают медное кольцо. Гильза выступает над блоком цилиндров на 0,05 – 0,15 мм. Гильзы автомобилей ЗИЛ, КамАЗ имеет канавки на самой гильзе. Мокрые гильзы легко ремонтируются, а блок с сухими гильзами более прочен. Внутри блока в верхней части цилиндра выливают жаропрочную вставку высотой 40 – 50 мм. Из чугуна – нерезита. Внутреннюю часть КамАЗовской гильзы закаливают и покрывают сеткой. Все алюминиевые двигатели подвергаются искусственному старению. В V – образных двигателях левый ряд смещён относительно правого на 24 мм. (ГАЗ - 5312), 29 мм. (ЗИЛ), 29,5 мм. (КамАЗ), а у МАЗа - правый относительно левого на 35 мм. Рис. 3.1. Схемы цилиндров двигателей: а—без гильз, но с короткой вставкой; б и в—с мок­рой гильзой; г и д—с мокрой гильзой, в которую запрессована короткая вставка; 1— блок-картер; 2—рубашка охлаждения; 3—вставка; 4—гильза цилиндра; 5—уплотнительные кольца (резиновые или медные, устанавливаемые под бурт); 6—антика-витационное кольцо; 7—медная прокладка Головка блока является крышкой. Выполняется на целый ряд цилиндра или на каждый цилиндр в отдельности (КамАЗ). Все головки изготавливают из алюминиевого сплава, а на двигателях ЯМЗ – 236, 238 – из чугуна. В головке располагаются: камера сгорания, отверстия под свечку, канал для выпуска отработавших газов и впуска новой смеси. Внутри имеется рубашка охлаждения, запрессованы направляющие клапанов. На головку крепиться механизм газораспределения. Головка подвергается искусственному старению для снятия напряжения. Камера сгорания может быть цилиндрической, шатровой, клиновидная. Прокладка головки блока служит для уплотнения газовой смеси, охлаждающей жидкости, выполняется из металло-асбеста толщиной 1,2 мм. Устройство поршневой группы КШМ. Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксированными деталями (рис. 3.2). Поршень служит для восприятия давления газов и передачи этого давления через шатун на коленчатый вал. Все поршня изготавливаются из алюминиевого сплава. Поршень состоит из головки и направляющей части (юбки). В головке есть уплотняющая часть и днище. Днище может быть плоским, вогнутым и выпуклым. Поршень сверху покрывается оловом для приработки. У двигателя КамАЗ поршень покрывается колоидографитом. Все поршни конусные, юбка элипсная (овальная) от 0,18 – 0,8 мм. Овальность делается для того, чтобы при запуске двигателя поршень не стучал о гильзу. В бобышках устанавливается палец, а так же в них имеются каналы, в которых устанавливаются стопорные кольца. Рис. 3.2. Шатунно-поршневая группа: а—дизелей ЯМЗ; б и в—карбюраторных двигателей ЗМЗ-53-11, где даны поршни в сборе с шатуном, устанавливаемые соответственно в первый, второй, третий и четвертый цилиндры левого блока и в пятый, шестой, седьмой и восьмой цилиндры правого блока; 1—стопорное кольцо; 2—поршневой палец; 3—маслосъемные кольца; 4—компрессионные кольца; 5—камера сгорания в днище поршня; 6—днище поршня; 7—головка; 8—направляющая поршня; 9—поршень; 10—отверстие; 11 -стержень шатуна; 12—вкладыш; 13—замковая шайба; 14-длинный болт; 15—короткий болт; 16—крышка шатуна; 17—втулка в головке шатуна; 18—надпись на поршне; 19—номер на шатуне; 20—метка на крышке шатуна; 21 — шатунный болт; 22—температурные прорези Поршневые кольца обеспечивают герметичность установки поршня в гильзе, для отвода тепла от поршня к гильзе и снимают лишнюю смазку с гильзы (рис. 3.3). Верхние кольца называются компрессионными, самое нижнее – маслосъёмное. Кольца выполняются из легированного чугуна или бывают стальные. В основном применяются чугунные кольца. Зазор на кольце называется замок. Он может быть прямым, косым и ступенчатым. Наружная поверхность кольца может быть овальной, конусная, прямоугольная и скребкового типа. Маслосъёмное кольцо может быть скребкового типа. Если это кольцо стальное, то устанавливают два, а между ними ставят радиальный расширитель. Наружная поверхность первого кольца всегда хромируется, второго хромируется только у ЗИЛа, а третье покрывается оловом. У легковых автомобилей первое кольцо хромируется, а второе покрывается оловом. У КамАЗа – первое хромируется, а второе покрыто молибденом. У МАЗа - первое хромируется, а все остальные покрываются оловом. Рис. 3.3. Поршневые кольца: а- формы поперечных сечений компрессионных колец и их положения в рабочем состоянии: б—составное маслосъемное кольцо; в- головка поршни двигателя ЗИЛ-508.10 с поршневыми кольцами; г- схема насосного действия компрессионных колец; д—схема работы маслосъемных колец; I— прямоугольного сечения; II —с конической наружной поверхностью; III -с фаской на внутренней стороне; IV-c выточкой на внутренней стороне; 1-диско-образное кольцо; 2-осевой расширитель; 3-радиальный расширитель; 4—замок кольца: 5- компрессионные кольца; 6—поршень; 7—отверстие в канавке маслосъемного кольца, 8—цилиндр; 9—маслосъемное кольцо; 10-прорезь в кольце; 11-отверстие в поршне; сплошными стрелками показано направление движения поршня, штриховыми – масла Поршневой палец служит для соединения поршня с шатуном. Палец воспринимает знакопеременные нагрузки. Он выполняется из малоуглеродистой стали. Поверхность пальца подвергается цементации, т. е. поверхность пальца насыщается углеродом на глубину 1 – 1,5 мм. и закаливается ТВЧ, шлифуют и полируют. Плавающий палец поворачивается в бабашках в головке шатуна. У автомобилей ВАЗ -2101 – 2107 палец запрессовывается. Устройство коленчатых валов, шатунов, подшипников скольжения. Шатун изготавливают методом горячей штамповки из высококачественной стали. Подвергается закалки, нормализации и отпуску. Шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. Верхняя неразъёмная, а нижняя – разъёмная. Все стержни имеют двутавровое сечение. У нижней головки имеется крышка, которая закрепляется с помощью легированных болтов. Верхней части нижней головки имеется отверстие – конусное, для того чтобы масло проходило впрыскивалось на гильзу. Крышка растачивается вмести с шатуном. Подшипники скольжения или вкладыши состоят из двух половин. Они бывают двухслойные и трёхслойные. У карбюраторных двигателей вкладыши состоят из двух слоёв и выполняются из высокооловянистого алюминия (толщина 0,25 – 0,40 мм.). У дизелей – вкладыши состоят из 3-х слоёв: 1-ый – стальная лента, 2-ой – медно-никелевый подслой, 3-ий – свинцовая бронза. Вид вкладышей Карбюраторный двигатель Дизельный двигатель Шатунные 1,3 – 1,6 мм. 2,0 – 3,6 мм. Коренные 1,9 – 2,3 мм. 3,0 – 6,0 мм. Слойность 2 - х 3 - х Коленчатый вал (рис. 3.4) изготавливают методом ковки из стали (ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ) или методом плавки из чугуна (ЗМЗ – 402, 5311 и ВАЗ). Двигатель, у которого количество шатунных шеек больше на одну называется полноопорным. Коренная шейка с шатунной соединяются с помощью шеек. На продолжении каждой шике лежит противовес. Противовесы служат для уменьшения центробежной силы от шеек шатуна. Кривошип – две шеки и шатунная шейка. Противовесы бывают съёмные и литые. У двигателя ЯМЗ – 236 противовесы съёмные. У двигателя КамАЗ – 740 два противовеса съёмные (напрессованные), а все остальные выполнены за одно целое. На шпонках устанавливается шестерня для привода механизма ГРМ. Чтобы шестерня и шкив не соскочили ставят болт или храповик. На заднем конце всех коленчатых валов имеется фланец для крепления маховика. Маховик крепиться болтами в одном положении. В торце маховика есть проточка, в которую запрессовывается подшипник. В подшипник вставляется ведущая ось коробки передач. Шатунная шейка делается пустотелой. Эта полость называется грязеуловителем. Шейку можно уменьшать до 1,5 мм. Коренную шейку закаливают ТВЧ и тщательно шлифуют. Коленчатый вал балансируется с маховиком. Шатунные подшипники взаимозаменяемые. Рис. 3.4. Коленчатые валы: а—двигателя ЗИЛ-508.10; б—дизеля ЯМЗ-236М; в—дизеля КамАЗ-740.10; 1—передний конец вала; 2—грязеуловительная полость; 3—шатунная шейка; 4—противовесы; 5—маслоотражатель; 6—фланец для крепления маховика; 7—коренная шейка; 8—щейка; 9—гайка; 10 и 15—съемные противовесы; 11—распределительное зубчатое колесо; 12—установочный штифт; 13—зубчатое колесо привода масляного насоса; 14—винт; 16—шпонка; А—перекрытие шеек Поддон является хранителем масла, прикручивается снизу через прокладку болтами к блоку. Поддоны бывают стальные штампованные за исключением автомобиля «Москвич» - литой алюминиевый. В нижней части поддона есть пробка для слива масла. Каждый двигатель крепиться на 3 или 4 опорах. Между кронштейнами двигателя и кронштейнами рамы ставят резиновую подушку. Она необходима для гашения колебания. Тема № 4 ГРМ. Газораспределительный механизм. Назначение, типы, общее устройство, взаимодействие. ГРМ служит для своевременного открытия впускных клапанов и закрытия выпускных, впуска новой смеси и выпуска отработавших газов. Типы ГРМ: • клапанные (4-х тактные ДВС) • золотниковые (2-х тактные ДВС) Клапанные механизмы газораспределе­ния получили наибольшее распростране­ние благодаря сравнительно простому устройству и надежной работе. Кроме того, клапаны обеспечивают хорошую герметизацию цилиндра при тактах сжа­тия и расширения. Клапанные механизмы газораспределе­ния в зависимости от места установки клапана относительно цилиндров разде­ляются на механизмы с нижним и верхним расположением клапанов. При нижнем расположении (рис. 4.1, а) клапаны размещены обычно в один ряд в блоке цилиндров и приводятся в действие через толкатели от одного общего распре­делительного вала. При верхнем расположении клапанов (рис. 4.1, б, в, г и д) камеры сгорания имеют обычно компактную форму с малы­ми относительными поверхностями охлаж­дения, благодаря чему снижаются тепло­вые потери и повышается экономичность работы двигателя. При верхнем расположении клапанов может быть уменьшена длина впускных каналов, что позволяет придать им более выгодные формы, в результате чего снижаются потери на впуске и выпуске, улучшаются наполнение цилиндров свежим зарядом и очистка их от отработавших газов. Это обеспечивает повышение мощности и экономичности двигателей с верхним рас положением клапанов. При верхнем расположении клапаны приводятся в действие от распредели­тельного вала, расположенного в блоке либо в головке цилиндров. В первом случае (рис. 4.1, б и в) передача усилия от распределительного вала на клапаны осуществляется через длинную кинематическую цепь, включающую в себя толкатель 9, штангу 12, коромысло 14. Верхнее расположение распределитель­ного вала применяют для форсированных по частоте вращения двигателей автомо­билей ВАЗ, «Москвич» с передачей усилия на клапан через коромысло с криволинейным рабочим профилем — ро­кером 32 (рис. 4.1, г). На современных двигателях (автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109) клапан приводится в действие непосредственно кулачком, воздействую­щим на толкатель 9 (рис. 4.1, д). Механизм привода клапанов (рис. 4.1, б, в) работает следую­щим образом. При вращении распределительного вала кулачок 10 (рис. 4.1, б) набегает па толкатель 9 и поднимает его вместе со штангой 12. Штанга передает усилие на коромысло 14, которое, повора­чиваясь на оси, бойком нажимает на то­рец клапана и, преодолевая усилия предварительно сжатой пружины 18, перемещает клапан 2, сообщая полость цилиндра с трубопроводом. На автомобиле ГАЗ-3102 «Волга» уста­новлен карбюраторный двигатель с форкамерно-факельным зажиганием (рис. 4.1, в). При наличии форкамеры 30 со своим впускным клапаном 29 необхо­дим привод этого клапана от общего коромысла. Поэтому при воздействии кулачка через привод на коромысло вначале открывается клапан форкамеры, а затем впускной клапан основной камеры Закрытие клапана форкамери и впускного клапана осуществляется под действием пружины 21 и 17. Рис. 4.1. Механизм газораспределения: а—с нижним расположением клапанов и распре­делительного вала; б—с верхним расположением клапанов и нижним расположением распредели­тельного вала; в—привод клапанов двигателя авто­мобиля ГАЗ-3102 «Волга»; г и д—с верхним расположением клапанов и распределительного вала семейства ВАЗ; 1—седло клапана; 2—клапан; 3—направляющая втулка; 4—пружина; 5—сухари; 6—тарелка пружины клапана; 7—регулировочный болт; 8—контргайка; 9—толкатель; 10—кулачок; 11 — направляющая толкателя; 12—штанга; 13—го­ловка цилиндров; 14—коромысло; 15—крышка головки цилиндров; 16—отверстие подвода масла; 17—внутренняя пружина; 18—внешняя пружина; 19—опорная шайба пружины; 20—регулировочный болт привода дополнительного клапана; 21—пру­жина дополнительного клапана; 22—шпилька; 23— скоба крепления корпуса дополнительного клапана; 24—маслоотражательный колпачок; 25—уплотнительные кольца; 26—конус дополнительного кла­пана; 27—свеча зажигания; 28—прокладка; 29— дополнительный клапан; 30—форкамера; 31—основ­ная камера; 32—рокер; 33—пружина рокера; 34— опора; А—тепловой зазор Фазы газораспределения, их влияние на работу ДВС. Фазы газораспределения – открытие и закрытие клапанов, выражённое углом поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения изображают в виде круговых диаграмм (рис. 4.2). Выпускной клапан открывается в конце расширения с опережением на угол γ до прихода поршня в НМТ. В этот момент давление в цилиндре составляет 0,3...0,5 МПа, а в системе выпуска в результате сопротивления глушителя и трубопроводов оно равно 1,05 МПа, поэтому под действием перепада давлений отработавшие газы начинают выходить со скоростью истечения 500...700 м/с и до НМТ из цилиндра удаляется 60...70 % отработавших газов. Этот период назы­вается периодом свободного выпуска, клапан в это время открыт примерно наполовину своего максимального подъе­ма. При движении поршня от НМТ к ВМТ отработавшие газы выталкиваются поршнем, когда проходное сечение клапан­ной щели близко к максимальному. За­крывается клапан с запаздыванием по отношению к ВМТ на угол β. В этот период для очистки цилиндра используется отса­сывающее действие потока газов в выпускном трубопроводе. Следовательно, расширение фазы выпуска уменьшает ра­боту на выталкивание отработавших газов и способствует лучшей очистке цилиндра. Впускной клапан открывается на угол α до ВМТ. В течение этого промежутка времени выбирается тепловой зазор в при­воде и клапан приоткрывается, что способствует выравниванию давления между цилиндром, впускным и выпускным трубопроводами, так как выпускной кла­пан еще открыт. Период, когда одно­временно открыты оба клапана, называет­ся перекрытием клапанов. При перекрытии клапанов газы могут двигаться от впускно­го трубопровода через цилиндр к выпуск­ному, что способствует продувке цилинд­ра, либо в обратном направлении, что замедляет процесс впуска. Это явление наблюдается при режимах, характеризуе­мых малой частотой вращения коленча­того вала. При движении поршня от ВМТ к НМТ, когда давление в цилиндре становит­ся меньше давления во впускном трубо­проводе, начинается процесс впуска. Под действием перепада давлений, вызванного движением поршня, скорость воздушного потока увеличивается и может состав­лять 80...150 м/с (в зависимости от быстроходности двигателя). Момент инер­ции воздушного потока используют для дозарядки цилиндра. Для этого впускной клапан закрывают позднее НМТ на угол δ. Рис. 4.2. Диаграмма фаз газораспределения: 1 – 2 - фаза впуска; 3—4 — фаза выпуска Устройство деталей ГРМ двигателей автомобилей ЗИЛ, ВАЗ, ЗМЗ, КамАЗ. В ГРМ входит распределительный вал (рис. 4.3), который может иметь нижнее (ЗИЛ, КамАЗ) и верхнее расположение (ЗМЗ). В зависимости от расположения зависит и привод распределительного вала, если нижнее – шестеренчатый, верхнее – цепная или ремённая. Распределительный вал состоит из пяти опорных шеек, между ними находятся кулачки. На валу выполнена за одно целое шестерня привода масляного насоса и эксцентрик. Шестерня может быть текстолитовой на стальной ступице, а на автомобиле ЗИЛ она чугунная. На каждой опорной шейке есть Y – образное отверстие, а у ЗИЛа только на центральной шейке, чтобы подавать масло к коромыслу. На переднем конце всех распределительных валов есть осевое и радиальное отверстие для смазки шестерни. У двигателей ВАЗ на валу нет эксцентрика. Корпус распределительного вала выполняется из литого высокооловянистого алюминия. Рис. 4.3. Детали механизмов газораспределения и элементы приводов двигателей: а-ЯМЗ-236М; б-КамАЗ-740.10; в—ЗИЛ-508.10; г—ЗМЗ-53-11; 1 — распределительный вал; 2—зуб­чатое колесо распределительного вала; 3—-шестерня привода топливного насоса; 4— упорный фланец; 5— передняя опорная втулка; 6 - задняя опорная втулка; 7 - опорные шейки; 8 -кулачки распределительного нала; 9 - шпонка; 10 - корпус подшипника с фланцем; 11- распорное кольцо; 12- пружина; 13 - корпус валика привода; 14—привод распределители и масляного насоса; 15—противовес; 16 - эксцентрик, 17 - шайба; 18 - болт крепления шестерни; 14 - привод центробежного датчика; 20 - гайка: 21- замковая шайба Толкатели передают усилия от кулачков распределительного вала к штангам или непосредственно к клапанам (рис. 4.4). Они бывают цилиндрические (стальные) (ЗМЗ), цилиндрические (КамАЗ) и роликовые (литой стальной) (ЯМЗ – 236, 238). Рис. 4.4. Толкатели: а—тарельчатый со сферической опорной поверх­ностью, б—цилиндрический (поршневой); в—рычажно-роликовый; 1—распределительный вал; 2—кулачок; 3—толкатель; 4 - регулировочный болт; 5— контргайка; 6— штанги; 7—отверстие для слива масла; 8—пята; 9 - ролик; 10—игольчатый под­шипник, 11—ось ролики; 12—втулка; 13—вилка толкателя Штанга передает усилие от толкате­ля к коромыслу. Она должна обладать достаточной устойчивостью на продоль­ный изгиб, иметь возможно меньшую массу и высокую износостойкость рабо­чих поверхностей. Штанги изготавливают из прутка алюминиевого сплава (двига­тели автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-24-10 «Волга»), стального прутка с закаленными и обработанными рабочими поверхностями (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410) или стальной трубки (двигатели автомоби­лей МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг из алюминиевого сплава и стальной трубки напрессованы сталь­ные, термически обработанные наконеч­ники для шарнирного соединения с коро­мыслом и толкателем. Коромысло 8 (рис. 3.5, а) служит для передачи усилия от штанги к стержню клапана. В один конец коромысла, обращенный к штанге, ввертывается регулировочный винт 7 с фиксирующей его контргайкой 9. В зависимости от типа наконечника штанги головка болта выполняется с наружной (двигатели автомобиля МАЗ-5335) или внутренней (двигатели авто­мобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-431410),сферой. Для повышения износостойкости поверх­ность сферической части головки болта термически обрабатывают и шлифуют. На поверхности болта выполняется коль­цевая проточка, а в теле высверливаются осевой и радиальный каналы для подвода масла к трущимся поверхностям штанги и болта от оси коромысла. Клапан состоит из стержня и головки (плоская, тюльпанообразная). На конце клапана есть проточка, на которую устанавливаются сухари. Он изготавливаются из стали. У автомобиля ЗИЛ – 130 впускной клапан пустотелый. Эта полость заполняется натрием на 60%. На фаску наносят белый чугун для приработки. Все стрежни клапанов хромируются, а у КамАЗа – графитизируется. Седло клапана изготавливают из жаропрочного чугуна. Регулировка клапанов: должен быть зазор между бойком и торцом клапана (грузовые – 0,25 – 0,35 мм., легковые – 0,15 мм.) Рис. 3.5. Детали механизма газораспределении ди­зеля ЯМЗ-236М и клапаны карбюраторных двига­телей: а—детали привода клапана; б- детали крепления клапана; в—впускной клапан; г—выпускной клапан; 1—средняя часть оси толкателей; 2—распорная втулка. 3-крайняя часть оси толкателей; 4 -толкатель; 5—промежуточная втулка; 6—штанга; 7- регулировочный болт; 8—коромысло; 9—контргайка; 10 -стопорное кольцо; 11-упорная шайба; 12- выпускной клапан; 13- сухарь; 14—втулка: 15 -тарелка пружины; 16 -болт; 17—ось коромысла; 18 - внешняя пружина; 19- внутренняя пружина, 20 — шайба; 21 — стержень впускною клапана; 22- пробка; 23—задняя втулка оси толкателей; 24—сопряжение седло—клапан; 25—наплавка на фаске-, 26-заглушка, 27—головка клапана, 28— торец клапана, А -фаска клапана Тема № 5 Система охлаждения. Назначение, устройство, типы, работа систем охлаждения. Назначение: служит для поддержания нормального температурного режима двигателя (85 - 95˚С). Существует следующие виды систем охлаждения: жидкостная, воздушная и смешанная. В систему охлаждения входит: рубашка блока, головка блока, радиатор, жидкостный насос, вентилятор, термостат (устанавливается в подводящем патрубке), соединительные патрубки, жалюзи (устанавливаются перед радиатором), расширительный бачёк, краники для слива охлаждающей жидкости, измерительные приборы. Все жидкостные системы закрытого типа, т. е. на горловине радиатора есть пробка, в которой имеется два клапана (большой – паровой, маленький - воздушный). При давлении 0,145 – 0,16 МПа (1,45 – 1,6 кг/см²) паровой клапан открывается. При разряжении 0,008 – 0,01 МПа открывается воздушный клапан. Паровой клапан обеспечивает температуру кипения жидкости. Это важно для работы двигателя. Недостатки: 1. Длительный прогрев, повышающий износ. 2. Увеличение массы и размера двигателя. 3. Повышение трудоёмкости ТО и ремонта. Преимущества: 1. Облегчение пуска двигателя. 2. Малые затраты мощности на охлаждение. 3. Эффективное охлаждение наиболее нагретых мест. 4. Более равномерное охлаждение деталей. 5. Возможность использовать отвод энергии. Воздушные системы охлаждения. Преимущества: 1. Быстрый прогрев. 2. Надёжная работа при отрицательных температурах. 3. Простота конструкции и лёгкость в обслуживанию. 4. Малая чувствительность к изменениям температуры окружающей среды. Недостатки: 1. Ухудшается весовое наполнение цилиндров. 2. Повышаются затраты мощности на привод вентилятора. 3. Затруднён пуск двигателя при низких температурах. 4. Потребность в масленом радиаторе. 5. Повышенный шум. Устройство приборов систем охлаждения. Радиатор является теплообменником, в котором теплота передаётся через трубки воздуху, движущемуся через радиатор. Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачка, сердцевины и сливного краника. Изготавливается из меди и алюминия. Вокруг имеется стальная рамка. Сердцевина бывает трубчато-пластинчатой и трубчато-ленточной. В верхний бачёк впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для соединения гибкого шланга, подводящего нагретую жидкость к радиатору. Рис. 5.1. Элементы системы охлаждении: а- общий вид радиатора и его детали; 6 и в— пробка радиатора с открытыми соответственно паровым (выпускным) и воздушным (впускным) клапанами; 1 — каркас; 2—жалюзи; 3—тяга; 4—ру­коятка привода жалюзи; 5—фиксатор шариковый; 6—стойка; 7—пробка радиатора; 8—заливная горловина радиатора; 9—верхний бачок. 10 и 13— гибкие шланги; 11—отводящий патрубок; 12— сердцевина радиатора; 14- сливной кран радиатора. 15—нижний бачок; 16— направляющий кожух; 17—пароотводная трубка; 18 -корпус пробки; 19— пружина парового клапана; 20— стойка; 21 -за­порная пружина; 22—паровой (выпускной) кла­пан; 23 и 24—прокладки парового и воздуш­ного клапанов; 25—воздушный (впускной) клапан; 26—пружина воздушного клапана; 27—седло воздушного клапана; 28— отверстие для поступления воздуха Водяной (жидкостный) насос создаёт в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости. На многих автомобилях водяные насосы объединены с вентиляторами. Все насосы центробежного типа и состоят из корпуса, в котором вращается валик на подшипнике. Внутри на валу на шпонке находится крыльчатка (текстолитовая), имеющая стальную ступицу. Привод водяного насоса и вентилятора – от шкива коленчатого вала с помощью клиноремённой передачи. Термостат – прибор, которой автоматически поддерживает рабочую температуру двигателя (85 - 95˚С). Он устанавливается в отводящем патрубке. Термостат бывает с твёрдым и жидкостным наполнителем. Термостат с твёрдым наполнителем – церезин с медной стружкой. При температуре 70˚С церезин начинает плавиться, протекая давит на мембрану и через шток открывает клапан. Полное открытие клапана при температуре 80˚С. Термостат с жидкостным наполнителем – спирт 70% и 30% воды. Данный раствор помещается в гофрированный латунный бочёк. Вентилятор служит для создания воздушного потока, охлаждающего жидкость, протекающую по трубкам радиатора. Он состоит из крыльчатки и ступицы со шкивом. Рис. 5.2. Схема работы термостатов: а—жидкостного, 6—с твердым наполнителем; 1 — корпус водяного насоса; 2—гофрированный баллон; 3—шток; 4—прокладка; 5 -клапан термостата; 6— патрубок для отвода горячей жидкости. 7— корпус термостата; 8—кронштейн, 9—баллон термостата; 10—твердый наполнитель.; 11— резиновая мембрана; 12—возвратная пружина; 13—тяга кла­пана; 14—коромысло клапана; 15 — буфер; 16— впускной трубопровод; I, II, IV - термостаты откры­ты; II—III—термостаты закрыты Особенности систем охлаждения автомобилей ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ. Рубашка охлаждения двигателя ЗИЛ-508.10 (рис. 5.3) соединена с радиатором 1 гибкими шлангами. Верхний бачок 5 радиатора сообщается с рубашкой впуск­ного трубопровода 14, а нижний бачок 27— с подводящим патрубком 26 водяного (жидкостного) насоса 4. В левый и правый ряды блок-кар­тера охлаждающая жидкость подается от насоса по двум трубопроводам. В пат­рубке 12, по которому нагретая охлаж­дающая жидкость подводится к верхнему бачку радиатора, установлен термостат 11. При работе системы охлаждения значи­тельное количество охлаждающей жид­кости подается к наиболее нагретым местам — патрубкам выпускных клапанов и гнездам свечей зажигания. Необходимо следить за тем, чтобы уро­вень жидкости в радиаторе не опускался ниже нормы, так как при недостаточном ее количестве двигатель перегревается. В систему охлаждения следует наливать чистую мягкую воду, не содержащую известковых солей. При использовании жесткой воды в радиаторе и водяной рубашке откладывается большое количест­во накипи, приводящей к перегреву двигателя и снижению его мощности. Частая смена воды в системе охлажде­ния вызывает усиленное образование накипи. Смягчить воду можно следующими способами: кипячением ее в течение 30... 40 мин; добавлением в воду техничес­кого три лона. Это порошок белого цвета, не ядовит, легко растворяется в воде (2 г на 1 л воды) и не оказывает вредного влияния на элементы системы охлаждения. В горячий двигатель нельзя заливать холодную жидкость — это может привести к образованию трещин в головке и блоке цилиндров, а двигатель выйдет из строя. Необходимо знать, что если для охлаж­дения постоянно используется мягкая и чистая вода, то система работает безотказ­но до капитального ремонта двигателя и не требуется удаление накипи. Рис. 5.3. Система охлаждения двигателя ЗИЛ-508.10: 1 —радиатор; 2—жалюзи; 3 — вентилятор; 4—водя­ной насос; 5 и 27—соответственно верхний и нижний бачки радиатора; 6-пробка радиатора; 7—отводящий шланг; 8—компрессор; 9- подводящий шланг; 10— перепускной шланг; 11—термо­стат; 12—патрубок; 13—фланец для установки карбюратора; 14—впускной трубопровод; 15 — кран отопителя: 16 и 17—соответственно подводящая и отводящая трубки; 18 — радиатор отопителя; 19—датчик указателя температуры жидкости; 20— дозирующая вставка; 21 — водяная рубашка головки блока; 22- водяная рубашка блока цилиндров, 23—сливной кран рубашки блока цилиндров; 24-рукоятка привода сливного крана; 25— сливной кран патрубка радиатора, 26—подводящий патру­бок Особенностью системы охлаждения ди­зеля ЯМЗ-236М (рис. 5.4) является рас­положение насоса 1 и его привода, не объединенного вентилятором, как у боль­шинства двигателей. Кроме того, каждая головка цилиндров имеет водосборный трубопровод с отдельным термостатом 5. Коробки термостатов левого и правого трубопроводов соединены между собой трубой 6. Если двигатель не прогрет, то жидкость забираемая насосом из нижнего бачка радиатора, подается по каналам к крыш­ке распределительных зубчатых колес, затем в рубашки блока цилиндров, омы­вает гильзы цилиндров и поступает в головки цилиндров к наиболее нагретым местам — выпускным клапанам и стака­нам форсунок. Затем жидкость из голо­вок цилиндров по двум каналам по­падает в водосборные трубопроводы 4 с термостатами 5. Поскольку они закрыты, охлаждающая жидкость по соединитель­ной 6 и перепускной 7 трубам возвра­щается в насос (малый круг циркуля­ции). При минусовой температуре окружаю­щей среды в систему охлаждения лучше наливать антифриз. Он имеет температу­ру замерзания -40 … -50˚С. Эти жидкости представляют собой смесь этиленгликоля и воды. Антифриз ядовит, поэтому обращаться с ним нужно осторожно. При попада­нии в человеческий организм возмож­на потери зрения или сильное отравле­ние со смертельным исходом. Рис. 5.4. Система охлаждения двигатели ЯМЗ-236М: 1—насос; 2—место подсоединения предпускового подогревателя; 3—датчик указателя температуры охлаждающей жидкости: 4— водосборный трубо­провод; 5 —термостат; 6—соединительная труба; 7—перепускная труба; 8—шкив коленчатого вала; 9—шкив центробежного насоса Система охлаждения двигателя КамАЗ – 740.10 рассчитана на постоянное использование антифризов ТОСОЛ-А65 или ТОСОЛ-А45, замерзающих при низ­кой температуре. Применение воды в сис­теме охлаждения допускается только в особых случаях и кратковременно. Температурный режим работы двигателя поддерживается двумя термостатами, гидромуфтой включения вентилятора и жалюзи. Если двигатель не прогрет, то охлаждающая жидкость, подаваемая насосом 27, поступает в ле­вый ряд блок-картера и по нагнетатель­ному патрубку 7 в правый ряд. Омывает наружные поверхности гильз цилиндров обоих рядов, затем через отверстия в верхней плоскости блока цилиндров, прокладках головок поступает в головки цилиндров, охлаждая наиболее нагретые места — выпускные каналы и гнезда фор­сунок. Нагретая жидкость проходит от головок цилиндров в правую 14 и левую 24 трубы, расположенные в развале двигате­ля, затем по соединительной трубе 12 подается в коробку термостатов 11. Клапаны термостатов 10 закрыты, и по перепускному патрубку 6 охлаждающая жидкость снова подается к центробеж ному насосу 27. Термостаты установлены в отдельной коробке, укрепленной на переднем торце правого ряда цилиндров. Расширитель­ный бачок 18 расположен на двигателе с правой стороны и соединен трубопро­водами с верхним бачком 8 радиатора, коробкой термостатов, компрессором 23 и рубашкой блока цилиндров. Охлаждаю­щую жидкость в систему заливают через горловину 19, имеющую герметизирован­ную пробку на резьбе. Паровой и воз­душный клапаны установлены в пробке 20. В системе охлаждения дизеля КамАЗ-740.10 применена гидромуфта привода вентилятора (рис. 5.6), которая передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору. Для управления гидромуфтой привод вентилятора имеется выключатель (рис. 5.6, б) золотникового типа, установленный на нагнетательном патрубке 7 (см. рис. 5.5) в передней части двигателя. Вентилятор может работать в трех режимах: автоматический — температура охлаждающей жидкости в двигателе под­держивается равной 353...368 К; рычаг 24 крана выключателя гидромуфты установ­лен в положение А (метка на корпусе) и масло из смазочной системы поступает в гидромуфту; при снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 353 К вен­тилятор автоматически отключается; вен­тилятор отключен — рычаг крана выклю­чателя гидромуфты установлен в положе­ние О, и масло в гидромуфту не поступает; вентилятор может вращаться с небольшой частотой под влиянием набегающего пото­ка воздуха при движении автомобиля; вентилятор включен постоянно — рычаг крана выключателя установлен в положе­ние Я, масло поступает в гидромуфту независимо от температурного режима, и вентилятор вращается постоянно, при­мерно с частотой вращения коленчатого вала. Рис. 5.5. Система охлаждения двигателя КамАЗ-740.10: 1- шкив коленчатого вала; 2—нижний бачок; 3- жалюзи; 4—радиатор; 5—гидромуфта привода вентилятора; 6—перепускной патрубок; 7—нагне-тательпый патрубок; 8—верхний бачок; 9—верхний патрубок; 10—термостат; 11 — коробка термостатов; 12- соединительная труба; 13—подводящая трубка; 14- правая труба; 15—отводящая трубка; 16— впускной коллектор; 17—датчик контрольной лампы перегрева жидкости; 18—расширительный бачок; 19- горловина с герметичной пробкой; 20—проб­ка с клапанами; 21—отводящая трубка от ком­прессора; 22—отводящая трубка левой трубы; 23- компрессор; 24—левая водяная труба; 25— крышка головки; 26—головка цилиндров; 27— центробежный насос;. 28—сливной кран (пробка); 29 шкив насоса; 30—вентилятор; 31—нижний патрубок Рис. 5.6. Гидромуфта привода венти­лятора дизеля КамАЗ-740.10: а—конструкция; б — выключи толь гидромуфты; 1— передняя крышка; 2— корпус; ,?—кожух; 4. 7. 12, 13 и 20—шарикоподшипники; 5—трубка подвода масла; 6—ведущий вил; 8—уплотнительное кольцо; 9 -ко­лесо; 10—ведущее колесо; 11—шкив; 14—упорная втулка; 15 -ступица вентилятора; 16-ведомый вал; 17 и 21—самоподжимные манжеты; 18—прокладка; 19 и 22 болты; 23 — корпус включатели; 24—рычаг пробки крана; А, П и О — метки на корпусе включателя Тема № 6 Система смазки. Назначение, применяемые масла. Назначение: служит для подачи масла к наиболее трущимся деталям, для охлаждения деталей и уноса продуктов износа от трущихся пар. Основные эксплуатационные свойства масел: • вязкостно-температурное (от + 100 до - 18˚С); • противоизностные; • антиокислительные; • противокарозийные; • моющие (дисперирующие), т. е. удерживают продукты износа в свешанном состоянии; • депрессорные – для понижения t застывания масла; • противопенные, т. е. не позволяет маслу пениться. В масле не должно быть воды и механических примесей. , где М – моторное; Цифра – 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14 – вязкость масла; З – присадка загуститель; В – для среднефорсированных карбюраторных (1) и дизельных (2) двигателей; Г - для высокофорсированных карбюраторных и дизельных двигателей; Д - для высокофорсированных дизельных двигателей с турбонаддувом. ЗИЛ, ГАЗ-53 - (зима), (лето). ВАЗ - (зима), (лето). КамАЗ - (зима), (лето). - SAE 20. - SAE 15 W – 30. - SAE 20 W – 30. Способы подачи масла. Устройство системы смазки двигателей ЗМЗ-402, 406, 53-11, ЗИЛ. Приборы. Наиболее нагруженные детали (коленчатый и распределительный валы, оси карамысел) смазываются под давлением, а все остальные детали – распылением. Поддон – хранилище для масла. В него устанавливается неподвижный маслоприёмник. В него вваривается трубка, идущая к масляному насосу. Он устанавливается в самой нижней точке поддона. Масляный насос – все шестеренчатого типа, приводится в действие от шестерни распределительного вала (ЗМЗ-402, 53-11, ЗИЛ). Насосы бывают одно (ГАЗ-53, все легковые) и двух секционные (ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ). Смазочная система двигателя ЗМЗ-53-11. Смазочная система состоит из масляного насоса (рис. 6.1), установ­ленного с левой (по ходу) стороны двигателя, полнопоточного масляного фильтра 8, масляной магистрали 11 с каналами, радиатора 1, маслозаливной горловины с крышкой, указателя уровня масла и других частей. Масляный насос приводится в действие от распределительного вала при помо­щи двух зубчатых колес. Во время работы двигателя шестеренный масляный насос забирает масло из поддона 19 через неподвижный маслоприемник 18. К насосу масло поступает по каналам, имеющимся в блоке цилиндров. Насос нагнетает масло в полнопоточный фильтр 8, пройдя который, оно подается в главную масля­ную магистраль 11. Из маслиной магист­рали по каналам в блоке цилиндров масло подводится к коренным подшипникам коленчатого вала и опорным шей­кам распределительного вала. От ко­ренных шеек коленчатого вала по кана­лам, просверленным в щеках вала, масло поступает к шатунным шейкам. В шатунных шейках коленчатого вала имеются грязеуловительные полости для дополнительной центробежной очистки масла. Пройдя эти полости, масло по­ступает к сопряжению шатунная шейка коленчатого вала — шатунный подшип­ник. Под давлением смазываются корен­ные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорный фланец распределительного вала, втулки коромысел и верхние нако­нечники штанг. Коромысла и верхние наконечники штанг смазываются пульси­рующим потоком. В смазочной системе имеется масляный радиатор, который включается при темпе­ратуре окружающего воздуха выше 293 К. При включенном радиаторе рукоятка крана направлена вдоль шланга. При тяжелых условиях работы авто­мобиля (например, движение с небольшой скоростью по глубокому снегу или песку) водитель должен включить масляный ра­диатор, несмотря на низкую температуру окружающего воздуха. Масло, пройдя че­рез радиатор, охлаждается и стекает по маслопроводу в поддон. В радиатор масло поступает через предохранительный кла­пан 3, который открывается при давлении около 0,1 МПа. Следовательно, масло циркулирует через радиатор при наличии давления в магистрали более, чем 0,1 МПа. Рис. 6.1. Схема смазочной системы двигателя ЗМЗ-53-ll: 1—масляный радиатор; 2—кран масляного радиатора; 3—предохранительный клапан; 4—ось коромысел; 5-стойка оси коромысел; 6—канал в голов­ке блока; 7— канал в блоке; 8—полнопаточный масляный фильтр; 9—штанга; 10—толкатель; 11— главная масляная магистраль; 12—отверстие в кор­пусе распределителя. 13—полость; 14— маслопровод к полно поточному масляному фильтру; 15 и 16— соответственно верхняя и нижняя секции масляно насоса; 17 и 21— редукционные клапаны; 18-— маслоприемник, 19—поддон; 20—маслопровод для слива масла из радиатора; 22 и 23— соответ­ственно вторая и четвертая шейки распредели­тельного вала Смазочная система двигателя ЗИЛ-508.10. Схемы смазочных систем двигате­лей ЗИЛ-508.10 (рис. 6.2) и ЗМЗ-53-11 аналогичны, поэтому рассмотрим только схему подвода масла в зоны трения. Во время работы двигателя верхняя секция масляного насоса 3 по маслопроводу 4 нагнетает масло в полнопоточный центро­бежный очиститель 8. Далее масло поступает в маслораспределительную ка­меру 5. расположенную в задней перегородке блока цилиндров. Из камеры наг­нетается в левый 11 и правый 21 магистральные каналы. Из левого кана­ла 11 масло, смазав толкатели, поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, а из правого канала, смазав толкатели правой группы цилиндров, масло поступает к компрессору по трубо­проводу 12, откуда по трубке 13 сливается в поддон двигателя. В колен­чатом валу имеются каналы 18 для пода­чи масла к шатунным шейкам. Средняя (третья) опорная шейка распределитель­ного вала имеет три отверстия. При их совпадении с отверстиями в блоке цилинд­ров масло пульсирующим потоком посту­пает по каналам к головкам блока, затем по отверстиям в стойках — в полые оси 24 коромысел (рис. 6.2, б). Масло смазывает втулки коромысел и далее поступает к регулировочному винту и верхнему наконечнику штанги (рис. 6.2, в). Бойки коромысел и стержни клапанов смазываются масляным туманом или мас­лом, поступающим самотеком. У некоторых двигателей (автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, УАЗ и др.) на нижних головках шатунов сделаны небольшие 1,5 мм отверстия (рис. 6.2, г), по которым при совпадении их с отверстиями в шатун­ных шейках коленчатого вала подается пульсирующий поток масла на стенки цилиндров или кулачки распределитель­ного вала. Нижняя секция масляного насоса при открытом кране 2 нагнетает масло по трубопроводу 1 в масляный радиатор 14, из которого масло по трубопрово­ду 15 сливается в поддон 20. Масляный радиатор воздушного охлаждения уста­новлен перед основным радиатором систе­мы охлаждения. Выполнен он из оребренной алюминиевой трубки. Масляный радиатор автомобиля ЗИЛ-431410 должен быть постоянно включен и отключать его следует только при пуске холодного двигателя при температуре окружающего воздуха ниже 273 К. При снижении давления в смазочной системе до 0,03...0,06 МПа на щитке приборов загорается контрольная лампа 7 красного цвета. В корпусе центробежного очистителя установлен перепускной клапан, отрегулированный на перепад давле­ний, равный 0,1 МПа. Клапан предназ­начен для перепуска масла в распреде­лительную камеру при увеличенном его расходе вследствие износа подшипников двигателя. Рис. 6.2. Схема смазочной системы двигателя ЗИЛ-508.10: а—общая схема; б—подача масла в ось коромысла; в—смазывание регулировочного винта и верхнего наконечника штанги; г- смазывание стенки цилиндра; 1—трубопровод подачи масла в масляный радиатор; 2—кран включении масляного радиатора; 3—масляный насос; 4—маслопривод от насоса к центробежному очистителю; 5—маслораспределительная камера; 6—указатель давления масла (манометр); 7—контрольная лампа аварийного сни­жения давления наела; 8—полнопоточный цент­робежный очиститель; 9— воздушный фильтр; 10— кривошипно-шатунная группа компрессора (смазывание разбрызгиванием). 11—левый ма­гистральный канал. 12-трубопровод подачи масла для смазывания компрессора; 13 - трубка для слива масла из компрессора; 14—масляным радиатор; 15—трубопровод для слива масла из радиатора; 16 -зубчатое колесо распределительного нала; 17—зубчатое колесо коленчатого вала; 18 -канал, соединяющий коренную шейку с шатунной; 19 -грязеуловительная полость; 20—поддон; 21 — правый магистральный канал; 22—маслоприемник: 23—ка­нал к стойке пен; 24—полая ось коромысла; 25 — отверстие в шатуне для подачи масла на стенку цилиндра Устройство системы смазки двигателя автомобиля КамАЗ. Смазочная система двигателя автомо­биля КамАЗ-5320. Смазочная система дви­гателя этого автомобиля (рис. 6.3) ана­логична другим- смазочным системам V-образных двигателей. Однако есть и некоторые отличия. Масляный насос имеет две секции —нагнетающую 10 (перед­нюю) и радиаторную 9 (заднюю), от на­соса смазочной системы приводится в работу гидромуфта 27 привода вентилято­ра. В смазочной системе есть шесть клапанов, три у масляного насоса: 29 и 8— предохранительные клапаны соответ­ственно радиаторной и нагнетающей сек­ций и 11— клапан смазочной системы; два у центробежного очистителя: 4— сливной и 5— перепускной клапаны; один у фильтра гонкой очистки 14 - перепускной. Масло наливают в поддон 28 через патрубок, установленный на карте­ре маховика с правой стороны двигателя. При работе двигателя масляный насос через маслоприемник засасывает масло двумя секциями. Нагнетающая секция 10 подает масло по каналам блока цилинд­ров в полнопоточный фильтр 12 тонкой очистки, где оно очищается, проходя че­рез два фильтрующих элемента. Из главной масляной магистрали по каналам в перегородках блока цилиндров масло подаётся к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала. Посту­пающее к шатунным подшипникам масло проходит дополнительную центробежную очистку в грязеуловительных полостях коленчатого вала. По отверстиям в блоке масло поступает к подшипникам распре­делительного вала. Радиаторная секция 9 насоса по маслопроводу 3 подает масло к центро­бежному очистителю, из которого оно постоянно сливается в поддон или прохо­дит по маслопроводу 2 в радиатор 1, если открыт кран 6. Фильтр гонкой очистки имеет два сменных фильтрующих элемента. При засорении фильтрующих элементов или при повышенной вязкости масла оно поступает в главную магистраль неочищенным через перепускной клапан 14, открываю­щейся при давлении 0,7...0,8 МПа. При срабатывании перепускного клапана на щитке приборов загорается сигнальная лампа, предупреждающая водителя о засорении фильтра тонкой очистки и о поступлении в магистраль неочищенного масла. Рис. 6.3. Схема смазочной системы двигателя КамАЗ-740.10: 1— масляный радиатор; 2, 3, 18, 19, 21, 23 и 24- маслопроводы; 4—сливной клапан центробежного очистителя; 5—перепускной клапан центробежного очистителя; 6—кран включения масляного радиатора; 7—центробежный очиститель; 8 - предохранительный клапан нагнетающей секции; 9- радиаторная секция масляного насоса; 10 - нагнетающая секция масляного насоса; 11—клапан смазочной системы; 12—полнопоточный фильтр тонкой очистки масла; 13—главная масляная магистраль; 14—перепускной клапан фильтра тонкой очистки масла; 15—манометр; 16—указатель уровни масли; 17—сапун; 20— компрессор; 22— топливный насос высокого давления; 25—кран включении гидро­муфты; 26—термосиловой датчик; 27 - гидромуфт привода вентилятора; 28— поддон; 29- предохрани­тельный клапан радиаторной секции Тема № 7 Система питания. Назначение и общее устройство. Применяемое топливо. Назначение: предназначена для приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха, подачи её в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов. В систему подачи топлива карбюратор­ного двигателя (рис. 7.1) входят: топлив­ный бак 10, фильтр-отстойник 13, топливный насос 17, фильтр тонкой очистки 16. Эти элементы соединены между собой топливопроводами 7 и предназна­чены для подачи топлива к карбюрато­ру 3, установленному на впускном трубопроводе. Воздух к карбюратору по­дается через канал подвода воздуха 1 и воздушный фильтр 2. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разреже­ние и воздух, пройдя через воздухоочисти­тель, поступает в карбюратор, где сме­шивается с мелкорасныленным топливом и в виде горючей смеси подается в цилиндр. После совершения рабочего хода отработавшие газы выталкиваются поршнем в выпускной трубопровод 15 и через глушитель шума 14 в окружаю­щую среду. Рис. 7.1. Схема системы питания двигатели ЗИЛ-508.10: 1—канал подвода воздуха; 2—воздухоочиститель: 3—карбюратор; 4 и 5—рукоятки управлений воз­душной и дроссельными заслонками; 6 — педаль подачи топлива; 7—топливопровод; 8—указатель уровня топлива; 9—датчик указателя; 10— топлив­ный бак; 11 — крышка горловины бака; 12— топливный кран; 13—фильтр-отстойник грубой очистки; 14— глушитель; 15—выпускной трубопро­вод; 16- фильтр тонкой очистки; 17—топливный насос В качестве топлива используют бензин. Он подразделяется по октановому числу. Чем октановое число больше, тем бензин лучше и качественней. В нашей стране выпускают следующие виды бензинов: А-76, А-80, А-92, АИ-93, А-95, А-96, АИ-98 (экстра). Буквы А и И обозначают, что октановое число было определено моторным или исследовательским способами. Для повышения октанового числа в бензины добавляют антидетонаторы – тетраэтилсвинец. Каждый бензин имеет свой цвет: А-76 – жёлтый; А-80 – зелёно-жёлтый; АИ-93 – оранжево-красный; АИ-98 – синий. К бензинам предъявляются следующие требования: • быстрое образование топливовоздушной смеси; • скорость сгорания должна быть не менее 40 м/с (максимум 65 м/с); • должен иметь минимальные кородирующие действия на детали; • иметь минимальное количество смолистых веществ; • должен иметь минимальные отравляющее воздействие на организм человека. Горючая смесь – это смешивание в карбюраторе паров бензина и воздуха. Горючая смесь определяется коэффициентом избытка воздуха α. α=Lф/Lо, где Lф – количество воздуха зашедшего в цилиндр; Lо – теоретическое количество воздуха необходимого для сгорания 1 кг. топлива (для сгорания 1 кг. топлива необходимо 14,96 кг. воздуха). В зависимости от α смесь бывает: • богатой (α = 0,5-0,8) – при холодном запуске; • обогащённой (α = 0,85-0,95) – х/х, режим ускорения, полные нагрузки; • нормальной (α = 1,0) – переходной режим; • обеднённой (α = 1,05-1,15) – средние нагрузки; • бедной (α = 1,15-1,25) – средние нагрузки. Общее устройство и работа простейшего карбюратора. Карбюрацией называется процесс при­готовления горючей смеси. Простейший карбюратор (рис. 7.2, а) состоит из поплавковой камеры 8, диф­фузора 3, распылителя 4, жиклера 7, смесительной камеры 6 с дроссельной заслонкой. В поплавковой камере с помощью поплавка 9, действующего на игольчатый клапан 10, поддерживается постоянный уровень топлива. Это дости­гается перекрытием топливопровода 1 клапаном 10 при заполнении и открытии топливопровода при расходовании топлива из камеры. Отверстие 2 служит для под­держания в поплавковой камере атмо­сферного давления. Поплавковая камера соединяет с диффузором 3 распылитель 4, выходное отверстие которого находится несколько (на 2...3 мм) выше уровня топлива в поплавковой камере и выведе­но в горловину диффузора. Простейший карбюратор работает сле­дующим образом. При такте впуска воз­дух, проходя через сужение диффузора, увеличивает свою скорость, в результате чего в горловине диффузора создается разрежение. Под действием перепада давлений между поплавковой камерой и диффузором топливо через жиклер и распылитель подается в диффузор, встречаясь с быстродвижущимся воздухом, разбивается на мельчайшие капли, частично испаряется, образуя топливовоздушную смесь. Из смесительной камеры смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя. Основной характеристикой любого кар­бюратора является изменение коэффи­циента избытка воздуха в зависимости от разрежения в диффузоре или про­порционального ему массового расхода воздуха. Массовый расход воздуха, прохо­дящего через карбюратор, регулируют с помощью дроссельной заслонки, положе­ние которой определяет количество прохо­дящего через диффузор воздуха, разреже­ние в зоне диффузора и, следовательно, количество вытекающего из распылителя топлива. Таким образом, дроссельная заслонка — основной регулирующий орган двигателя, ее положение определяет количество и качество смеси, поступаю­щей в цилиндры. Рис 7.2. Схема впускной системы карбюраторного двигателя и характери­стики карбюраторов: а -схема впускной системы с про­стейшим карбюратором; б—характери­стики карбюраторов; 1- трубопровод; 2—отверстие в поплавковой камере; 3—диффузор; 4 — распылитель; 5 — дроссельная заслонка; 6—смесительная камера; 7—жиклер; 8- поплавковая камера; 9 — поплавок; 10—игольчатый клапан; I-простейший карбюратор; II— идеальный карбюратор. Устройство, работа и типы систем карбюратора. Главная дотирующая система работает на всех режимах двигателя, кроме малой частоты вращения на режиме холостого хода, и обеспечивает подачу большей части топлива, участвующей в смесе­образовании. Анализируя характеристику простейше­го карбюратора, можно установить, что при увеличении открытия дроссельной заслонки происходит обогащение смеси. Это приводит к снижению экономичности работы двигателя на средних нагрузках. Система компенсации предотвращает обогащение горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки. В карбю­раторах применяют следующие способы компенсации смеси: регулирование разряжения в диффузоре; установка двух жик­леров - главного и компенсационного; пневматическое торможение истечения топлива (эмульсирование топлива в глав­ной дозирующей системе). Топливо из поплавковой камеры 6 (рис. 7.3) поступает через главный жик­лер 7 в колодец 4, затем в распыли­тель 1. В колодце установлена эмуль­сионная трубка 5 с отверстиями, которая сообщается с движущимся воздушным потоком через жиклер 3. При движении воздуха через диффузор карбюратора про­исходит истечение топлива из колодца, уровень топлива понижается и открыва­ются отверстия эмульсионной трубки 5. Через жиклер 3 и открывшиеся отверстия в эмульсионной трубке в колодец посту­пает воздух, образуя около трубки 5 эмульсию. Движение воздуха через жик­лер 3 уменьшает перепад давлений, в результате которого топливо вытекает через распылитель, что приводит к сниже­нию расхода топлива и обеднению смеси. Необходимый состав смеси достигается подбором главного топливного 7 и воз­душного 3 жиклеров. Эмульсирование топлива улучшает его распыливание и испарение. Такой способ компенсации нашел применение в карбюраторах К-126Б, К-88АТ, К-90 и др. Рис. 7.3. Схема системы компенсации смеси пневматическим торможением истечения топлива: 1-распылитель; 2- воздушная заслонка: 3-воздушный жиклер; 4—топливный колодец; 5- трубка; 6 -поплавковая камера; 7—главный жиклер; 8 - дроссельная заслонка; 9—диффузор Система холостого хода обеспечивает работу двигателя на малых частотах режима холостого хода, когда нужно небольшое количество смеси, поэтому дроссельную заслонку прикрывают почти полностью. Это приво­дит к тому, что через жиклер 3 (рис. 7.4, а) в каналы системы холостого хода подает­ся топливо. Одновременно для уменьше­ния разрежения за дроссельной заслон­кой в каналы системы холостого хода через жиклер 8 подается эмульсирующий воздух. В смесительную камеру топливовоздушная эмульсия обычно подается че­рез отверстия 11 и 12. При работе двигателя на малых частотах режима холостого хода нижнее отверстие 11, расположенное под дроссельной заслон­кой, находится в зоне максимального разрежения. Количество эмульсии, выте­кающей в смесительную камеру через это отверстие, регулируется винтом 7. Верхнее отверстие 12 при этом находится над дроссельной заслонкой, где разрежение значительно меньше, и истечение эмуль­сии через него незначительно. При смене режима работы двигателя дроссельная заслонка постепенно открывается, разре­жение у отверстия 11 снижается, а у отверстия 12 увеличивается, вследствие чего увеличивается истечение эмульсии в смесительную камеру через оба отверс­тия. Пусковое устройство предназначено для пуска непрогретого двигателя, кото­рый затруднен тем, что слабая испаряе­мость топлива приводит к его конденса­ции и появлению топливной пленки на стенках впускной системы, поэтому в цилиндры двигателя попадает недостаточ­ное количество пусковых фракций. При пуске непрогретого двигателя воздушную заслонку прикрывают, через систему тяг на карбюраторе прикрывается и дроссельная заслонка. При таком поло­жении заслонок даже малая частота вращения коленчатого вала вызывает в смесительной камере значительное разре­жение. Вследствие этого топливо начинает вытекать из распылителей главной дози­рующей системы, системы холостого хода, и, смешиваясь с небольшим коли­чеством воздуха, образует смесь состава α = 0,3...0,5. Поэто­му в воздушной заслонке предусмотрены специальные клапаны 10, которые откры­ваются при пуске двигателя, обеспечивая необходимое обеднение смеси. Если дрос­сельная заслонка прикрыта, то при прогре­ве холодного двигателя, когда непрогретое масло густое, может быть обеспече­на минимальная частота вращения колен­чатого вала. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку открывают, оставляя прикрытой дроссельную. Экономайзер подает дополнительное топливо, обогащая смесь при переходе от режима, при котором достигаются наи­лучшие экономические показатели двига­теля, к режиму полной нагрузки. Привод экономайзера может быть пневматическим или механическим. На рис. 7.4, в дана схема эконо­майзера с механическим приводом и параллельным расположением жиклеров. Требуемое обогащение смеси (10...15%) достигается подачей в смесительную каме­ру дополнительного количества топлива через жиклер 21, возможной только через открытый клапан 18, который постоянно с помощью пружины 20 прижат к седлу 16. При переводе двигателя на режим полной нагрузки, что соответст­вует открытию дроссельной заслонки свы­ше 80...85 %, тяга 22, шарнирно связанная с заслонкой через соединительную тягу 19 и планку 15, воздействует на шток 14, который открывает клапан 18 экономай­зера, и через жиклер полной мощности 21 в смесительную камеру подается допол­нительное количество топлива, обогащая смесь (α = 0,85...0,90). Ускорительный насос обогащает смесь при резком открытии дроссельной за­слонки во время разгона автомобиля, вследствие чего улучшаются его дина­мические свойства. Ускорительный насос может быть установлен отдельно либо объединен с экономайзером. В колодце 25 (рис. 7.4, г), который сообщается с поплавковой камерой через клапан 28, установлен поршень 29, который через шток 26, планку 15 связан с дроссельной заслонкой. Когда дроссель­ная заслонка закрыта, поршень находит­ся вверху и через обратный клапан 28 в колодец 25 поступает топливо. Поступ­ление топлива из колодца в смесительную камеру перекрывает клапан 23. При резком открытии дроссельной заслонки движение передается поршню 29 и в колодце создается давление, которое закрывает обратный клапан 28 и открывает клапан 23, вследствие чего топливо через жик­лер 24 ускорительного насоса впрыски­вается в смесительную камеру. Рис. 7.4. Схема действия дополнительных устройств карбюратора: а—системы холостого хода; б—пускового устрой­ства; в—экономайзера; г—ускорительного насоса; 1 — распылитель; 2—поправок; 3—жиклер холостого хода; 4—главный топливный жиклер; 5—диффузор 6—дроссельная заслонка; 7- регулировочный винт; 8—воздушный жиклер; 9—воздушна заслонка; 10—автоматический клапан; 11 и 12— соответственно нижнее и верхнее отверстии системы холостит хода; 13—эмульсионный канал системы холостого хода; 14—шток; 15- планка; 16—седло клапана; 17—тяга; 18—клапан; 19— соединительная тяга; 20 и 27—пружины; 21- жиклер полной мощности; 22 -тяга; 23— клапан ускорительного насоса; 24 жиклер ускорительного насоса; 25- колодец ускорительного насоса; 26 - шток ускорительного насоса; 28 -обратный клапан; 29 – поршень. Приборы подачи топлива. Топливный бак на автомобиле может быть установлен один или их может быть несколько. Объем топливного бака должен обеспечить пробег автомобиля без заправки, равный 400…600 км. Топливный бак 5 (рис. 7.5, а) состоит из двух сварных частей, отштампованных из стали, а внутренняя поверхность бака покрыта тонким слоем свинца. Внутри баки имеются перегородки, повышающие жест­кость конструкции и уменьшающие пере­мешивание топлива. В верхнюю часть бака вварена заливная горловина 8, закрываемая пробкой 7. Иногда для удобства заправки бака топливом используют выдвижную горло­вину, имеющую сетчатый фильтр. Если заливная горловина установлена на боковой стенке, то верхняя часть бака соеди­нена с ней трубкой, по которой воздух выходит из бака при его заполнении топливом. На верхней стенке топливного бака расположены датчик 4 указателя уровня топлива и кран 6, соединенный трубкой с фильтром-отстойником 1. Внут­ри бака находится трубка 17, имеющая в нижней части фильтр 18, а другим концом соединяющаяся с краном 6. В днище бака установлен отстойник, и в отверстие для слива осевших на дно механических примесей и воды ввернута пробка. Рис. 7.5. Элементы системы питании: а- общий вид бака; б и в—пробка горловины с открытыми выпускным и впускным клапанами, 1 -фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления ба­ка; 3—хомут крепления бака; 4— датчик указателя уровня топлива в баке; 5—топливный бак; 6 -кран; 7— пробка бака; 8—заливная горловина; 9—обли­цовка пробки, 10—резиновая прокладка; 11 -кор­пус пробки; 12- выпускной клапан; 13 —пружина выпускного клапана. 14—впускной клапан; 15—ры­чаг пробки бака; 16— пружиня впускного клапана; 17— приемная трубка; 18- сетчатый фильтр, уста­новленный в баке Топливные фильтры необходимы, так как механические примеси и смолистые вещества, содержащиеся в топливе, за­соряют жиклеры карбюратора, приборы системы питания, топливопроводы, что мо­жет привести к прекращению подачи топлива в двигатель. Вода, попадая в систему питания, вызывает коррозию ме­талла, а при низкой температуре замер­зает, перекрывая топливоподачу. Для отделения от топлива воды и крупных механических примесей применяют от­стойники, а для очистки топлива от мелких механических примесей - топливные фильтры тонкой очистки. Фильтр-отстойник (рис. 7.6) состоит из корпуса 3, отстойника 8 и фильтрую­щего элемента 6. Прокладка 2 уплотняет соединение корпуса с отстойником. Фильт­рующий элемент собран из пластин 12 толщиной 0,14 мм. На пластинах имеются отверстия 13, по которым проходит топли­во, два отверстия 15 для установки пластин на стойках 7 и выступы 14 высотой 0,05 мм. Пакет пластин надет на стержень 10, пружиной 11 пластины плотно прижаты одна к другой и к корпусу. В собранном состоянии между пластинами остаются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода, имеющаяся в топливе, собирают­ся на дне отстойника и через отверстие, закрываемое пробкой 9, их периодически удаляют. Механические примеси крупнее 0,05 мм задерживаются на внешней поверхности фильтрующего элемента, а очищенное топливо поступает в полость корпуса и по топливопроводу 1 в топлив­ный насос. Рис. 7.6. Филътр-отстойник: 1—топливопровод к топливному насосу; 2— при­кладка корпуса; 3—корпус-крышка, 4 — топливопро­вод от топливного бака; 5—прокладка фильтру­ющего элемента; 6—фильтрующий элемент; 7—стой­ка; 8 отстойник; 9—сливная пробка; 10—стержень фильтрующего элемента;11 — пружина; 12—пла­стина фильтрующего элемента; 13—отверстие в пла­стине для прохода очищенного топлива; 14— выступы на пластине; 15—отверстие в пластине для стоек; 16— заглушка; 17—болт крепления корпуса-крышки Фильтры тонкой очист­ки (рис. 7.7, б) могут быть выполнены либо с сетчатым, либо с керамическим фильтрующим элементом. Основными час­тями фильтра тонкой очистки являются корпус 1, стакан-отстойник 5 и фильтрую­щий элемент 4. Резиновая прокладка 3, расположенная между корпусом, фильт­рующим элементом и стаканом-отстойни­ком, обеспечивает их плотное соединение. В прокладке есть прорези, выполненные по радиусу, для прохода топлива в полость стакана-отстойника. Фильтрующий элемент сетчатого фильт­ра представляет собой стакан, изготов­ленный из алюминиевого сплава. На внеш­ней поверхности стакана имеются ребра, на которые намотана и закреплена при помощи пружины латунная сетка. В со­бранном виде фильтр тонкой очистки удерживают скоба и винт 7. Керами­ческий фильтрующий элемент — пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива. Топливо поступает через отверстие 2 в стакан-отстойник, проходя через фильтрующий элемент, оставляет на его поверх­ности механические примеси и через отверстие 8 направляется к карбюратору. Рис. 7.7. Фильтры тонкой очистки топлива с фильт­рующими элементами: а -сетчатый; б—керамический; 1 — корпус; 2— входное отверстие; 3 -прокладка; 4 -фильтрующий элемент; 5 —съемный стакан-отстойник; 6—пружина; 7—винт крепления; 8 -выходное отверстие Топливопроводы, изготовленные из мед­ных, латунных или стальных трубок, соединяют приборы топливной системы. На стальные трубки наносит антикор­розионное покрытие (олово, свинец, медь).. Топливный насос подает топливо из бака и карбюратор. Насос (рис. 7.8) состоит из трех основ­ных частей: корпуса 14, головки 5, крышки 1 с винтом крепления 2. В корпусе на оси установлено коро­мысло 9, прижимаемое пружиной 8 к эксцентрику распределительного вала. Вильчатым концом коромысло охватывает шток 13 мембраны 7, отжимаемой вверх пружиной 13. Рычаг 10 ручной подкачки топлива установлен в корпусе на валике и удерживается в крайнем нижнем поло­жении пружиной 8. Мембрана, состоящая из четырех ле­пестков ткани, пропитанной лаком, зажата между корпусом и головкой. Шток закреп­лен в центральной части мембраны меж­ду двумя тарелками. В нижнюю тарелку упирается пружина 13. В головке насоса смонтированы два впускных 6 и один выпускной 15 клапаны, изготовленные из бензостойкой резины. При наличии двух впускных клапанов увеличивается подача насоса. Под впускными клапанами установлен сетчатый фильтр 3. Когда коромысло через шток опускает мембрану вниз, над ней создает­ся разрежение, а пружина 13 сжимается. Вследствие разрежения открываются впускные клапаны и топливо, пройдя сетчатый фильтр, заполняет полость над мембраной. Перемещение мембраны вверх происходит под действием сжатой пружины 13, когда при обратном ходе вильчатый конец коромысла не удерживает шток 12. Под давлением топлива выпуск­ной клапан открывается (впускные клапа­ны в это время закрыты), топливо поступает в полость головки 5 и далее через фильтр тонкой очистки в карбюра­тор. Рис. 7.8. Топливный насос: 1 — крышка; 2- соединительный шланг; 3—сетчатый фильтр: 4- резиновая прокладка; 5— головка насоса; 6 - впускной клапан; 7 — мембрана; 8- возвратная пружина коромысла; 9— коромысло; 10—рычаг ручной подачи топлива; 11—упорная шайба; 12— шток; 13 -пружина мембраны; 14 корпус насоса; 15- выпускной клапан; 16—штуцер отвода топлива; 17—штуцер подвода топлива; 18—контрольное отверстие Устройство и работа карбюраторов К-126Г, К-126Б, К-88АМ, К-90. Карбюратор К-126Г. Устанавливаемый на автомобиле ГАЗ-24 «Волга» карбюратор К-126Г (рис. 7.9, а) —двух­камерный с падающим потоком, сба­лансированной поплавковой камерой. Дроссельные заслонки открываются по­следовательно. При нажатии на педаль управления дроссельными заслонками сначала открывается дроссельная за­слонка основной смесительной камеры. И только после того как она откроется не менее чем на 2/3 своего хода, на­чинает открываться вместе с ней дрос­сельная заслонка дополнительной ка­меры. Привод дроссельных заслонок карбюратора К-126Г работает следующим образом. При повороте рычага 13 (рис. 7.9,б) поворачивается ось 22 дроссель­ной заслонки основной смесительной камеры и палец 20 рычага, установлен­ного на оси рычага 13. Пока палец пере­мещается по радиусному пазу 23 кулисы и не соприкасается с ею торцом, открывается дроссельная заслонка только основной смесительной камеры. При дальнейшем по вороте рычага 13 палец 20 прижимается на торец радиусного паза23 и начинает поворачиваться кулиса 18, соединенная продолговатой прорезью19 с пальцем 17 рычага 16, установлен­ного на оси дроссельной заслонки до­полнительной камеры. Кулиса нажи­мает на палец 17, который перемещает­ся в продолговатой прорези 19 и пово­рачивается по радиусу вместе с рычагом 16 и осью 15, и дроссельная заслонка дополнительной смесительной камеры начинает открываться одновременно с дроссельной заслонкой основной ка­меры. Возвратная пружина 24 в этом случае закручивается, а после прекраще­ния воздействия на рычаг 13 раскручи­вается, перемещая кулису в исходное положение, и плотно закрывает дрос­сельную заслонку дополнительной ка­меры. Рис. 7.9.Карбюратор К-126Г: а — общий вид; б — схема привода дроссельной заслонки дополнительной смесительной камеры; 1 и 8 — отверстия; 2 — корпус; 3 — воздушная заслонка; 4 — ось воздушной заслонки: 5 — жиклер системы холостого хода; 6 — пробка фильтра; 7-рычаг привода воздушной заслонки; 9 — регулировочный винт; 10 — тяга; 11 — корпус смесительных камер; 12 — рычаг малой частоты вращения; 13 — рычаг привода дроссельной заслонки основной смесительной камеры; 14 — регулировочный винт частоты вращения холостого хода; 15 — ось дроссельной заслонки дополнительной камеры; 16 — рычаг, жестко соединенный с осью; 17 — палец рычага оси дроссельной заслонки дополнительной камеры;18 — кулиса; 19 — прорезь кулисы; 20 — палец рычага оси дроссельной заслонки основной камеры; 21 — винт, ограничивающий закрытие дроссельной заслонки; 22 — ось дроссельной заслонки основной смесительной камеры; 23 — радиусный паз кулисы; 24 — возвратная пружина Рассмотрим работу карбюратора К-126Г при различных режимах работы двигателя. Пуск холодного двигателя. В работу вступают главная дозирующая система и система холостого хода ос­новной смесительной камеры. Топливо поступает через главный жиклер 24 (рис. 7.10) в колодец и эмульсионную трубку 25. Из колодца оно по каналу подается в горловину малого диффузо­ра 9. От главного жиклера 24 по от­дельному каналу топливо поступает к жиклеру 33 системы холостого хода, а воздух подается от жиклера 16. Затем по каналу 34 и далее через отверстие 31 системы холостого хода топливо в виде эмульсии поступает в пространство за дроссельной заслонкой 29. При этом го­рючая горючая смесь значительно обогащается. Как только двигатель начинает рабо­тать, автоматически открываются пред­охранительные клапаны 13, предотвра­щающие переобо гашение смеси. Малая частота вращения холостого хода. Большое разре­жение, возникающее за дроссельной за­слонкой 29, через нижнее отверстие 31 по каналу 34 передается к топливному жиклеру 33. К топливу, идущему по ка­налам системы холостого хода, добав­ляется воздух, поступающий через жик­лер 16, и топливо в виде эмульсии проходит через отверстие 31 в про­странство за дроссельной заслонкой. Выходящая из отверстия 31 эмульсия смешивается с основным потоком воз­духа, проходящим через зазоры между стенками смесительной камеры и дрос­сельной заслонкой, и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя. Через верхнее отверстие 30 к эмульсии добавляется воздух. Средние нагрузки двигате­ля. При открытии дроссельной заслон­ки 29 увеличивается количество воздуха, проходящего через карбюратор, и воз­растает разрежение в малом диффузоре 9. Разрежение создается и в эмульсион­ном колодце, в котором уровень топлива понижается, и открываются воздушные отверстия в эмульсионной трубке 25. Через жиклер 8 в эмульсионную трубку и колодец поступает воздух. Он смеши­вается с топливом, образуя эмульсию, и тормозит истечение топлива из глав­ного жиклера 24. Эмульсия проходит в малый диффузор, в котором переме­шивается с воздухом, распыливается, испаряется и поступает в большой диф­фузор 37. Полная нагрузка двигателя. На этом режиме рычагом привода экономайзера и ускорительного насоса шток 5 перемещается вниз. Опускаю­щийся шток открывает клапан 3 эконо­майзера, сжимая его пружину. Дополни­тельное топливо из поплавковой ка­меры карбюратора через жиклер 2 полной мощности по каналу подается в распылитель 11 к в дополнительную смесительную камеру. При полной на­грузке двигателя работают главные до­зирующие системы обеих смесительных камер и система экономайзера; очень незначительное количество топлива подается через систему холостого хода. Резкое открытие дрос­сельных заслонок. При работе двигателя с большой частотой враще­ния коленчатого вала и полном откры­тии дроссельных заслонок возможен подсос топлива из каналов ускоритель­ного насоса, так как у распылителя 14 при движении воздуха создается разре­жение. Для устранения этого отрица­тельного явления в канале ускоритель­ного насоса установлен нагнетательный клапан 15, а к распылителю подводится воздух из поплавковой камеры. Рис. 7.10. Схемы карбюратора К-126Г и дополнительной смесительной камеры: а - схема карбюратора; б — схема дополнительной смесительном камеры с эконостатом и переходной системой; 1 — шариковый клапан ускорительного насоса; 2 — жиклер полной мощности; 3 — клапан экономайзера; 4 — корпус; 5 — шток привода экономайзера; 6 — крышка поплавковой камеры; 7 - поршень ускорительного насоса; 8 - воздушный жиклер главной дозирующей системы; 9 - малый диффузор; 10-балансировочный канал; 11 – распылитель экономайзера; 12 — воздушная заслонка; 13 — предохранительный клапан; 14 — распылитель ускорительного насоса; 15 — нагнетательный клапан; 16 – воздушный жиклер системы холостого хода; 17 — игольчатый клапан; 18 — фильтр; 19 — поплавок; 20 - отверстие для трубки подачи топлива в карбюратор; 21 — смотровое окно; 22 и 23 — пробки; 24-главный топливный жиклер; 25 - эмульсионная трубка; 26 — рычаг; 27 — отверстие для трубки вакуумного регулятора опережения зажигания; 28 – корпус смесительных камер; 29 - дроссельная заслонка основной смесительной камеры; 30 и 31 — отверстия системы холостою хода; 32 - регулировочный винт; 33 — топливный жиклер системы холостого хода; 34, 38 и 39 - каналы; 35 — прокладка; 36 — дроссельная заслонка дополнительной смесительной камеры; 37 — большой диффузор; 40 — рычаг привода экономайзера и ускорительного насоса; 41-топливный жиклер переходной системы, 42 — жиклер эконостата; 43 — распылитель эконостата; 44 - канал к распылителю эконостата; 45— отверстие переходной системы; 46- воздушный жиклер переходной системы Карбюратор К-126Б. В двигателях ав­томобилей ГАЗ-53А и ГАЗ-53-12 уста­новлен двухкамерный карбюратор К-126Б с падающим потоком и сбалан­сированной поплавковой камерой. Ка­меры работают параллельно, но незави­симо — каждая подает горючую смесь к четырем цилиндрам. Воздушная за­слонка, поплавковая камера, системы ускорительного насоса и экономайзе­ра — общие для карбюратора. Каждая смесительная камера имеет главную до­зирующую систему и систему холостого хода. Карбюратор К-126Б (рис. 7.11) состоит из четырех основных частей: крышки 5 поплавковой камеры с воздушным па­трубком, корпуса .42 поплавковой ка­меры, корпуса 34 смесительных камер и пневмоинерционного ограничителя максимальной частоты вращения колен­чатого вала двигателя. Применение ограничителя привело к установке в карбюраторе кулачковой муфты 37. Такими муфтами оснащены не только карбюраторы типа К-126Б, но и К-88. В карбюраторе К-126Б ось 25 дрос­сельных заслонок не имеет жесткой свя­зи с рычагом 38 привода заслонок. Он закреплен на резьбовом конце оси. Про­тивоположный конец оси 25 (см. рис. 7.11) соединен с исполнительным меха­низмом пневмоинерционного ограничи­теля максимальной частоты вращения коленчатого вала. Конструкции карбюpa- торов К-126Б и К-126Г почти анало­гичны, полому остановимся только на работе карбюратора К-126Б. Пуск холодного двигателя. При вращении коленчатого вала в сме­сительных камерах карбюратора со­здается сильное разрежение, и топливо подается из поплавковой камеры через главные топливные жиклеры 30 в ко­лодцы. Через воздушные жиклеры б к топливу подмешивается воздух, и в распылители 14 малых диффузоров 7 поступает богатая эмульсия. Она про­ходит между кромками дроссельных за­слонок во впускной трубопровод двига­теля. Под дроссельные заслонки из двух нижних отверстий системы холостого хода также подается эмульсия. Малая частота вращения холостого хода. Сильное разре­жение, создаваемое под дроссельными заслонками 32, передается через нижние отверстия, в которые ввернуты регули­ровочные винты 33, и каналы системы холостого хода к топливным жиклерам 35. Топливо из поплавковой камеры, пройдя главные жиклеры 30, поступает к топливным жиклерам 35 системы хо­лостого хода и поднимается по трубкам 8. Далее топливо подается в каналы си­стемы холостого хода, где к нему под­мешивается воздух, проходящий через жиклеры 13; в виде эмульсии топливо и воздух выходят через нижние отвер­стия. Работу двигателя при малой ча­стоте вращения холостого хода регули­руют тремя винтами: двумя винтами 33 изменяют качество горючей смеси, а третьим (на рис. 7.11 не виден) — поло­жение дроссельных заслонок, соответ­ствующее их минимальному открытию. Средние нагрузки двигате­ля. Топливо из поплавковой камеры проходит через главные жиклеры 30 в колодцы. Эмульсионные трубки 31, установленные в колодцах, имеют глу­хие нижние концы и несколько выше средней части четыре отверстия, через которые к топливу добавляется воздух, проходящий через воздушные жиклеры 6. Эмульсия, выходящая из распылите­лей 14, поступаем и малые диффузоры. Здесь она перемешивается с воздухом, входящим и карбюратор. Затем эмульсия вторично перемешивается, распыливается, испаряется и больших диффузо­рах и в виде горючей смеси подастся по впускному трубопроводу к цилиндрам. Полная нагрузка двигател я. Экономайзер и ускорительный на­сос имеют общий механический привод, соединенный с рычагом 38 привода дроссельных заслонок. Опускающийся шток 3 привода экономайзера нажимаем на клапан 1, и топливо по каналу 39 по­ступает к блоку 10 распылителей эконо­майзера и ускорительного насоса. При максимальной частоте вращения колен­чатого вала срабатывает пневмоинерционный ограничитель, и дроссельные заслонки прикрываются (благодаря на­личию кулачковой муфты 37), что пред­охраняет двигатель от выхода из строя. Резкое открытие дрос­сельных заслонок. В этом случае в действие вступает ускорительный на­сос. В результате этого шариковый кла­пан 40 закрывается, и топливо по кана­лу 41 подается к нагнетательному кла­пану 12 и блоку 10 распылителей. Топливо, вытекающее тонкими струйка­ми из верхних отверстий блока распы­лителей, поддерживает работу двигате­ля на этом переходном режиме. Если дроссельные заслонки не прикрывают, то в работу вступает экономайзер. Рис. 7.11. Схема карбюратора K-126Б: 1 — клапан экономайзера; 2 — поршень ускорительного насоса; 3 - шток привода экономайзера; 4 - шток привода ускорительного насоса; 5 — крышка поплавковой камеры; 6— воздушный жиклер главного дозирующего ycтройства; 7 - малый диффузор; 8 - трубка топливного жиклера холостого хода; 9- воздушная заслонка; 10 — блок распылителей экономайзера и ускорительного насоса; 11 — полый винт; 12 - нагнетательный клапан; 13- воздушный жиклер системы холостого хода; 14- распылитель малого диффузора; 15 — игольчатый клапан; 16 — фильтр; 17- поплавок; 18 — клапан датчика; 19 — пружина; 20 — корпус ротора; 21 — регулировочный винт; 22 - смотровое окно; 23 - мембрана; 24 — пружина ограничителя; 25 — ось дроссельных заслонок; 26 — вакуумный жиклер; 27 — прокладка; 28 — воздушный жиклер; 29-— манжета; 30 — главный топливный жиклер; 31 —эмульсионная трубка; 32 — дроссельная заслонка; 33— регулировочные винты; 34 - корпус смесительных камер; 35 - топливный жиклер системы холостого хода; 36 - подшипник; 37 — кулачковая муфта; 38 — рычаг привода дроссельных заслонок; З9 и 41 - каналы; 40 — шариковый клапан ускорительного насоса; 42 — корпус поплавковой камеры Карбюратор К-88АМ (двигатель авто­мобиля ЗИЛ-130), Этот карбюратор двухкамерный, с падающим потоком и сбалансированной поплавковой каме­рой. Обе камеры работают параллельно на всех режимах. Каждая камера с дву­мя диффузорами подает горючую смесь к четырем цилиндрам двигателя. По­плавковая камера, ускорительный насос, экономайзер и воздушная заслонка общие для обеих камер карбюратора, а главные дозирующие системы и сиен.' мы холостого хода — отдельные. Карбюратор (рис 7.12) состоит из четы­рех частей: корпуса 1 воздушной гор­ловины и крышки поплавковой камеры, корпуса 23 поплавковой камеры, корпу­са 46 смесительных камер и пневмо-инерционного ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала. Корпуса воздушной горловины 11 поплавковой камеры отлиты из цинкового сплава. Отдельные части карбюра­тора соединены между собой с исполь­зованием уплотнительных прокладок 38 и 50, причем паронитовая прокладка 38 является также и теплоизоляционной. Пуск холодного двигателя. Во время вращения коленчатого вала в смесительных камерах карбюратора возникает большое разрежение. Топли­во подается из поплавковой камеры че­рез главные жиклеры 47, жиклеры 8 пол­ной мощности в кольцевые щели 11 малых диффузоров. Кроме того, бога­тая эмульсия поступает из отверстий 42 и 43 системы холостого хода. Малая частота вращения холостого хода. Большое разре­жение, возникающее за дроссельными заслонками 45, передается через отвер­стия 43 в каналы 44 системы холостого хода. Топливо, находящееся в поплавко­вой камере, пройдя главные жиклеры 47, поступает к корпусу 6 жиклеров си­стемы холостого хода. Здесь топливо смешивается с воздухом, образуя эмульсию, которая по каналам 44 по­ступает в смесительные камеры через нижние отверстия 43. Через верхние от­верстия 42 к эмульсии подмешивается воздух. Средние нагрузки двигате­ля. По мере открытия дроссельных за­слонок снижается разрежение у отвер­стий 43 и 42 системы холостого хода и меньше топлива поступает в смеси­тельные камеры карбюратора. Возра­стает скорость движения воздуха и уве­личивается разрежение в малых и боль­ших диффузорах; в действие вступают главные дозирующие системы. Топливо в главные дозирующие системы посту­пает из поплавковой камеры карбюра­тора через главные жиклеры 47 и жи­клеры 8 полной мощности. Далее то­пливо подается по каналам в кольцевые щели 11 малых диффузоров. К топливу подмешивается воздух, проходящий че­рез жиклеры 9. В результате этого из кольцевых распылителей в горловины малых диффузоров подается эмульсия. Сначала в малых диффузорах, а затем и в больших эмульсия перемешивается с воздухом, распыливается и в виде го­рючей смеси поступает по впускному трубопроводу к цилиндрам двигателя. Полная нагрузка двигате­ля. Экономайзер и ускорительный на­сос имеют общий привод. При откры­тии дроссельных заслонок 45 рычаг 37 через тягу 32 перемещает шток 21 с по­водком 20 вниз. Опускающийся вместе с поводком основной толкатель 17 на­жимает на промежуточный толкатель 28, который открывает шариковый кла­пан 31, сжимая пружину 34. Топливо проходит из поплавковой камеры кар­бюратора через отверстие 27, по кана­лам 35, через жиклеры 8 и поступает в кольцевые щели малых диффузоров. К топливу подмешивается воздух, про­ходящий через жиклеры 9, и в горло­вины диффузоров 10 подается обога­щенная эмульсия. Резкое открытие дрос­сельных заслонок. Оно сопрово­ждается перемещением вниз штока 21 и поводка 20, в отверстие которого сво­бодно проходит шток 19 поршня ускорительного насоса. Пружина 18 сжимается, и под давлением поршня на топливо закрывается клапан 29. Топли­во по каналу 39 поступает под нагнета­тельный клапан 40, открывая его. Затем топливо проходит в воздушное про­странство полого винта 14 и тонкими струйками вытекает в смесительную ка­меру карбюратора через отверстия рас­пылителя 12. Рис. 7.12. Схема карбюратора K-88AM: 1-корпус воздушной горловины; 2 - иголъчатый клапан; 3 – сетчатый фильтр; 4 - пробка фильтра; 5 — балансировочный канал; 6 — корпус жиклеров системы холостого хода; 7 — вырез в корпусе горловины; 8 — жиклер полной мощности; 9 - воздушный жиклер; 10 - малый диффузор; 11 - кольцевая щель; 12 – распылитель ускорительного насоса; 13 - воздушная полость; 14 - полый винт; 15 – воздушная заслонка; 16 — предохранительный клапан; 17 — основной толкатель; 18 и 34 — пружины; 19 и 21 - штоки; 20 — планка (поводок); 22 — кольцевая канавка; 13 — корпус поплавковой камеры: 24 - манжет; 25 — пружина манжеты; 26 — втулка штока; 27 - отверстие: 28 — промежуточный толкатель; 29 и 31 — шариковые клапаны; 30 – седло; 32-тяга; 33 - кланан экономайзера; 35, 39 и 44—каналы: 36 - пробка: 37 – рычаг; 38 и 50 - прокладки; 40 - нагнетательный клапан; 41- пинты регулировки системы холостого хода: 42- прямоугольное отверстие; 43 — круглое отверстие системы холостого хода; 45 — дроссельная заслонка; 46 — корпус смесительных камер; 47 — главный топливный жиклер; 48 — поплавок; 44 - пружина поплавка Карбюратор К-9О. Этот карбюратор является модернизации карбюратора К -88 AT. Устанавливается на двигателе авто­мобили ЗИЛ-431410, выполнен по тем же принципиальным и конструктивным схе­мам, что и карбюратор К-126Б. Основным отличием карбюратора К-90 от карбюратора К-88АТ, устанавливав­шегося на двигателе ЗИЛ-130, является применение экономайзера принудитель­ного холостого хода с электронным автоматическим управлением. Схема этого карбюратора приведена на рис. 7.13. Карбюратор К-90 с падающим потоком воздуха - двухкамерный с компенсацией состава смеси (обеднением ее состава при работе двигателя на средних нагруз­ках) и пневматическим торможением топлива. управления, установленного в кабине, датчика частоты вращения коленчатого вала, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика углового положения дроссельных заслонок и двух электромаг­нитных клапанов 50, встроенных в ка­налы системы холостого хода карбюра­тора. Датчик углового положения дроссель­ных заслонок представляет собой элект­рический выключатель, установленный на карбюраторе. При срабатывании выклю­чателя электрический сигнал поступает в блок управления при закрытом положе­нии дроссельных заслонок, когда контакты замкнуты. В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала используют распредели­тель зажигания. Электронный блок управ­ления соединяется проводом с выводом добавочного резистора. Электрические им­пульсы поступают в блок управления с частотой, кратной частоте вращения ко­ленчатого вала. Система работает следующим образом. В блок управления постоянно поступают сигналы от датчика температуры охлаж­дающей жидкости и датчика частоты вра­щения коленчатого вала. Блок управ­ления срабатывает при работе двигателя в режиме принудительного холостого хо­да (торможение двигателем), когда педаль управления дроссельными заслонками от­пущена и дроссельные заслонки карбюра­тора полностью закрыты, температура охлаждающей жидкости более 333 К, а частота вращения коленчатого вала более 1000 мин-1. При этих условиях блок управления включает электромагнит­ные клапаны, которые закрывают каналы системы холостого хода карбюратора. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала (менее 1000 мин-1) или при нажатии на педаль управления дроссельными заслонками блок управле­ния выключает электромагнитные клапаны и двигатель переводится в обычные режимы работы. Рис. 7.13. Схема карбюратора К-90: 1— корпус воздушной горловины; 2— игольчатый клапан; 3 -сетчатый фильтр; 4 — пробка фильтра; 5— канал балансировки поплавковой камеры; 6— жиклер системы холостого хода; 7 и 13— воздушные полости; 8—жиклер полной мощности; 9— воздуш­ный жиклер; 10 —малый диффузор; 11 и 22—кольце­вые канавки; 12- форсунка; 14— полый винт; 15— воздушная заслонка; 16 — автоматический клапан; 17—толкатель; 18 и 34 пружины; 19 и 21— штоки; 20—планка; 23 -корпус; 21—манжета; 25— пружина манжеты, 26—втулка штока; 27—отвер­стие, 28—промежуточный толкатель; 29 и 31—ша­риковые клапаны; 30—седло; 32—тяга; 33—клапан экономайзера; 35, 39 и 44—каналы; 36- -пробка; 37- рычаг; 38—прокладка. 40 - нагнетательный игольчатый клапан; 41 — винты регулировки системы холостого дола; 42—прямоугольное отверстие; 43— круглое отверстие системы холостого хода; 45— дроссельная заслонка; 46—корпус смесительных ка­мер; 47- главный жиклер; 48 -поплавок; 49 -пру­жина поплавка; 50 -электромагнитный клапан (экономайзер); 51 -ось дроссельных заслонок; 5? и 53—контакты датчика углового положении заслонок; 54—рычаг Устройство и работа карбюраторов «Озон», «Солекс». Карбюратор «Озон» — эмульсионного типа, двухкамерный, с падающим потоком. Он имеет одну сбалансированную поплавковую камеру, две главных дозирующих системы, обогатительное устройство (эконостат) во второй камере, автономную систему холостого хода с экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ), переходные системы первой и второй камер, диафрагменный ускорительный насос с распылителем в первой камере, электромагнитный запорный клапан системы холостого хода, золотниковое устройство отвода картерных газов в заддроссельное пространство, пневматический привод дроссельной заслонки второй камеры. Управление воздушной заслонкой первой камеры — ручное, с тросовым приводом. После пуска двигателя заслонка автоматически приоткрывается пусковым устройством диафрагменного типа под действием разряжения во впускном трубопроводе. Карбюратор снабжен штуцером отбора разрежения для управления регулятором опережения зажигания. Топливо подается в карбюратор через сетчатый фильтр и игольчатый клапан. Клапан механически связан с поплавком и автоматически поддерживает определенный уровень топлива в поплавковой камере. Из поплавковой камеры топливо поступает через главные топливные жиклеры (первой и второй камер) в эмульсионные колодцы и эмульсионные трубки, где смешивается с воздухом, поступающим через главные воздушные жиклеры. Топливовоздушная эмульсия поступает через распы¬лители в малые и большие диффузоры карбюратора. Система холостого хода и экономайзер принудительного холостого хода объединены в одну общую систему. Система холостого хода отбирает топливо из эмульсионного колодца первой камеры. Топливо проходит через жиклер холостого хода и смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер холостого хода и отверстия переходной системы первичной камеры. Образовавшаяся эмульсия по двум каналам (один имеет калиброванное отверстие — жиклер, а другой - регулировочный винт — винт качества) подается к отверстию, перекрываемому иглой экономайзера, где дополнительно смешивается с воздухом и далее через эмульсионное отверстие попадает во впускной трубопровод. Количество смеси изменяется регулировочным винтом, который действует на иглу экономайзера, а состав смеси регулируется винтом качества. При частичном открытии дроссельных заслонок (до включения в работу главной дозирующей системы) топливовоздушная смесь поступает в камеры через переходные отверстия — по два в каждой камере. Эконостат обеспечивает поступление топлива непосредственно из поплавковой камеры в распылитель эконостата, который расположен в диффузоре второй камеры. Эконостат включается в работу на режимах максимальной мощности, дополнительно обогащая рабочую смесь. Ускорительный насос — диафрагменного типа, с механическим приводом от оси дроссельной заслонки первой камеры. При резком открытии заслонки порция топлива впрыскивается через распылитель в первую камеру карбюратора, обогащая смесь. Насос снабжен шариковыми клапанами. Один клапан — обратный — расположен в канале, связывающем поплавковую камеру с полостью ускорительного насоса. Он открывается при заполнении полости насоса топливом и закрывается при нагнетании топлива диафрагмой. Другой клапан расположен в распылителе. Он открывается под давлением нагнетаемого топлива и закрывается под действием собственного веса, как только подача топлива прекращается. Избыток топлива при нагнетании перетекает через перепускной жиклер обратно в поплавковую камеру. Производительность насоса зависит от профиля кулачка, диаметра отверстия перепускного жиклера, профиля и длины регулировочной иглы в канале перепускного жиклера. Регулировке в процессе эксплуатации ускорительный насос не подлежит. Пусковое устройство состоит из воздушной заслонки, рычага управления воздушной заслонкой, телескопической тяги, тяги привода дроссельной заслонки, диафрагменного механизма и привода управления дроссельной заслонкой. При вытягивании рукоятки привода ("подсоса") в салоне автомобиля, воздушная заслонка закрывается, а дроссельная заслонка первой камеры приоткрывается, открывая пусковой зазор 0,7-0,8 мм. При первых вспышках в цилиндрах разрежение за дроссельной заслонкой передается за диафрагму, которая через шток и тягу приоткрывает воздушную заслонку. Максимальная величина открытия заслонки регулируется упорным винтом диафрагмы, расположенным под винтом-заглушкой. Ограничители частоты вращения. Устройство глушителя. Токсичность, способы её снижения. Пневмоинерционный ограничитель 41 (см. рис. 7.14) максималь­ной частоты вращения коленчатого вала двигателя состоит из цен­тробежного датчика инерционного типа и исполнительного меха­низма с вакуумно-мембранным приводом на ось дроссельных зас­лонок. Центробежный датчик установлен на крыше распределитель­ных шестерен. В корпусе 35 датчика, закрытом пластмассовой крыш­кой, установлен ротор 40, вал 38 привода которого в передней части уплотнен сальником. На этом же конце вала имеется паз для концевого выступа валика 22 привода ротора от распределительного вала. Исполнительный механизм установлен на корпусе 51 (см. рис. 7.14) смесительных камер. Между разъемными плоскостями крышки 44 и корпуса 45 вакуумной камеры установлена мембрана 43, соединен­ная с верхним концом штока 46. На оси 68 дроссельных заслонок установлен рычаг 49, соединенный одним плечом с нижним кон­цом штока 46 мембраны, а другим — с пружиной 50, под действием которой рычаг 49 поворачивается и удерживает дроссельные за­слонки 63 в открытом положении. Так как ось 68 может провора­чиваться на некоторый угол относительно валика рычага привода заслонок из-за их шарнирно-вильчатого соединения, то при сра­батывании ограничителя дроссельные заслонки прикрываются, не­зависимо от положения педали управления подачей топлива. Пространство над мембраной 43 вакуумной камеры при помо­щи трубопровода 42 и канала 34 сообщается с полостью ротора 40, а через канал 48, жиклеры 47, 52 и каналы 54, 53 это же про­странство соединяется со смесительной камерой карбюратора. Пространство под мембраной через канал 29 постоянно сообща­ется с воздушным патрубком карбюратора. Если частота вращения коленчатого вала двигателя не превы­шает максимального значения, то ротор 40 датчика, вращаясь, не развивает достаточной центробежной силы и клапан 36 датчика, удерживаясь пружиной 39, не закрывает отверстие седла 37 кла­пана. При этом пространство над мембраной сообщается с воз­душной горловиной через трубопровод 42, канал 34, полость ро­тора 40 и трубопровод 18, а пространство под мембраной — через канал 29. Таким образом, давление воздуха снизу и сверху мемб­раны 43 одинаковое и шток 46 мембраны не воздействует на ме­ханизм привода дроссельных заслонок. При частоте вращения коленчатого вала в пределах 3100... 3200 об/мин клапан 36 датчика развивает значительную центро­бежную силу, при этом пружина 39 растягивается и клапан за­крывает отверстие в седле 37, перекрывая доступ воздуха из воз­душной горловины в пространство над мембраной 43, которое через канал 48 и жиклеры 47 и 52 сообщается со смесительной камерой карбюратора, вследствие чего в этом пространстве со­здается разрежение. Так как пространство под мембраной через канал 29 соединяется с воздушной горловиной, то давление под мембраной становится выше давления над ней. Из-за разности давлений мембрана 43 поднимается вверх вместе со штоком 46, который, преодолевая натяжение пружины 50, перемещает ры­чаг 49 и прикрывает дроссельные заслонки 63. В результате прикрытия дроссельных заслонок уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и обеспе­чивается поддержание максимальной частоты вращения коленча­того вала в заданных пределах (3100...3200 об/мин). Рис. 7.14. Схема карбюратора К-88АТ: 1 — экономайзер; 2 — клапан экономайзера; 3 — толкатель; 4 — обратный кла­пан; 5 — ускорительный насос; 6 — корпус поплавковой камеры и диффузоров; 7 — поршень; 8 — шток привода ускорительного насоса и экономайзера; 9 — шток поршня; 10 — корпус воздушной горловины; 11 — планка; 12, 14, 39, 50 — пружины; 13 — шток толкателя; 15 — направляющая; 16 — жиклер холостого хода; 17 — колодец жиклера холостого хода; 18, 42— трубопроводы; 19, 47, 52 — воздушные жиклеры; 20 — кольцевая щель диффузора; 21 — малый диффузор; 22 — предохранительный клапан; 23 — воздушная заслонка; 24 — распылитель; 25 — смесительная полость; 26 — форсунка; 27— жиклер форсунки; 28 — балан­сировочный канал; 29, 34, 48, 53, 54 — воздушные каналы; 30 — канал холосто­го хода; 31 — поплавок; 32 — сетчатый фильтр; 33 — запорный клапан; 35 — корпус датчика; 36 — клапан датчика; 37 — седло клапана; 38 — вал привода ротора; 40 — ротор; 41 — пневмоинерционный ограничитель; 43 — мембрана; 44 — крышка вакуумной камеры; 45 — корпус вакуумной камеры; 46 — шток мембраны; 49, 69 — рычаги привода дроссельных заслонок; 51 — корпус смеси­тельных камер; 55 — поплавковая камера; 56 — главный жиклер; 57 — колодец жиклера полной мощности; 58 — регулировочный винт; 59, 60 — соответствен­но верхнее и нижнее отверстия системы холостого хода; 61 — жиклер полной мощности; 62— большой диффузор; 63 — дроссельная заслонка; 64, 67 — топ­ливные каналы; 65 — колодец форсунок; 66 — игольчатый клапан; 68 — ось дроссельных заслонок Нейтрализация отработавших газов. Токсичными называются вещества, ока­зывающие вредное влияние на организм человека. При работе автомобильных дви­гателей выделяются следующие основные токсичные вещества: оксиды азота N0,, сажа, оксид углерода СО, углеводороды СН, альдегиды, концерогенные вещества, соединения серы и свинца. В отработав­ших газах даже правильно отрегулированных двигателей может содержаться значи­тельное количество токсичных компонентов. Если принять все токсичные вещества, выделяемые автомобилем, за 100 %, то 65 % составят отработавшие газы; 20 % картерные газы и 15 %— пары топлива. Несомненно, что тип системы вентиляции картера отражается на количестве выде­ляемых токсичных веществ, т. е. на загряз­нении окружающей среды. В ближайшее время на всех автомобилях будет приме­няться только закрытая система вентиляции картера. Уменьшить токсичность можно следую­щими способами: - совершенствованием процессов смесе­образования и сгорания; - организацией рециркуляции отработав­ших газов; - применением топлив улучшенного ка­чества и альтернативных видов топлив; нейтрализацией отработавших газов. Наиболее эффективным способом сни­жения токсичности отработавших газов является нейтрализация (обезвреживание) их в системе выпуска. 1- направляющие лопасти; 2 -отверстия для заполнения носителя; 3—камера восстановлении N0х, 4—подача воздуха; 5—камера окисления СН и СО Тема № 8 Система питания двигателя от газобаллонной установки. Применяемое топливо. Устройство и принцип действия. В качестве применяемого топлива используют: сжатый природный газ (СПГ) или сжиженный нефтяной газ (СНГ). Сжатый газ – метан, кокс, водород. Он находится в баллонах под давлением 20 МПа (ГАЗ-52-27, ГАЗ-53-27, ЗИЛ-431610, ЗИЛ-431710, ЛиАЗ-667МГ). На автомобилях ГАЗ и ЗИЛ баллоны устанавливают под кузовом (8-10 шт.), а на автобусах – на крыше. Вес баллона с газом составляет 120 кг. Сжиженный газ – пропанобутановая смесь, которая находится в баллоне в жидком виде при давлении 1,6 МПа. Выпускаю СНГ двух марок – ПА – пропан автомобильный; ПБА – пропан-бутан автомобильный. Газ ПА применяется только зимой при температуре от -20ºС до - 35ºС, а газ ПБА – до -20ºС. Сжиженный ПБА содержит зимой 80…90% пропана, а летом – 40…60%, остальное – бутан. Преимущества: 1. Меньшая стоимость. 2. Газ имеет высокое октановое число = 109, что предотвращает детонацию. 3. При сгорании газ выделяет малотоксичные отработавшие газы. 4. Меньший износ двигателя (в 2 раза). 5. Увеличивается срок службы свечей и масла. Недостатки: 1. Температура сгорания газа меньше температуры сгорания бензина → падает мощность двигателя. 2. Большой расход газа. 3. Сжиженный газ, тяжелея воздуха, поэтому опасен при утечке. 4. Взрывоопасен. Система питания от газобаллонной установки Рабочие циклы двигателя, работающего на газе, и карбюраторного двигателя оди­наковы, но устройство и работа приборов системы питания существенно различа­ются. Установка для сжатого газа автомобиля ГАЗ-53-27 (рис. 8.1) включает в себя две секции 13 и 14 баллонов, редуктор высо­кого давления 17, электромагнитный кла­пан 16 с газовым фильтром, редуктор низкого давления 20, шланг 5 подачи газа к карбюратору-смесителю 3, электро­магнитный клапан с бензиновым фильтром 2 и другие элементы. Передняя секции 14 из четырех баллонов расположена под грузовой платформой (поперек рамы), а задняя секция 13 из трех баллонов расположена вдоль рамы. Все баллоны между собой соединены трубопроводами. Расходный вентиль 8 установлен на первом (по ходу) баллоне, а наполнительный 9 — на втором. Природ­ный сжатый газ находится в баллонах под давлением 20 МПа. Подача газа из баллонов в систему подачи топлива происходит через два запорных устройства: расходный вентиль 8 и электромагнитный клапан 16 с газо­вым фильтром. Перед пуском двигателя нужно открыть расходный вентиль и убедиться по показамиям манометра 10 в наличии газа в баллонах. Газ по трубопроводу 7 поступает в редуктор высокого давления 17, где автоматически снижается его давление до 1,0...1,2 МПа. По пути к редуктору сжатый газ должен быть подогрет, так как иначе может замерзнуть вода, выделяющаяся при снижении давления. Для этой цели в кронштейне редуктора выполнена полость, через которую циркулирует нагретая вода из системы охлаждения двигателя 23. При установке переключателя вида топ­лива в положение «Газ» и включенном зажигании газ поступает в редуктор 20 низкого давления, где давление газа сни­жается примерно до атмосферного 0,1 МПа. Затем газ по шлангу 5 подает­ся в карбюратор-смеситель 3 для образова­ния газовоздушной смеси. Разрежение, создаваемое в цилиндрах при впуске, передается карбюратору-смесителю, и го­рючая смесь поступает в цилиндры дви­гателя. Для работы на жидком топливе (бен­зине) газобаллонный автомобиль имеет бензиновый бак 15, фильтр-отстойник 6, бензиновый насос и соответствующие топ­ливопроводы. Рис. 8.1. Схема автомобильной газобаллонной уста­новки для сжатого газа: 1—бензиновый насос; 2—электромагнитный клапан с бензиновым фильтром; 3 - карбюратор-смеситель; 4—впускная труба; 5—шланг подачи газа в кар­бюратор-смеситель; 6—бензиновый фильтр-отстой­ник; 7—трубопровод от баллона к подогрева­телю; 8—расходный вентиль; 9—наполнительный вентиль; 10— манометр высокого давления: 11— соединительная трубка баллонов; 12 — соединитель­ный трубопровод секций; 13 - задняя секция бал­лонов; 14- передняя секция баллонов; 15—бензи­новый бак; 16—электромагнитный клапан с газо­вым фильтром; 17—редуктор высокого давления; 18—трубка от фильтра к редуктору низкого давления; 19- манометр низкого давления; 20— редуктор низкого давления; 21— трубка забора ва­куума; 22 - трубка холостого хода; 23 –двигатель Установка для сжиженного газа авто­мобиля ГАЗ-53-19 состоит из баллонов 14 (рис. 8.2), испарителя 5, газового ре­дуктора 4, карбюратора-смесителя 1 манометра 10 редуктора, электромагнитного клапана 9 с газовым фильтром электромагнитного клапана 2 с бензиновым фильтром и других деталей. Баллон расположен под платформой с левой стяжными лентами. Испаритель и редуктор установлены под капотом двигателя. Сжиженный газ перед ис­пользованием испаряют, т. е. переводят в газообразное состояние. Для этого из бал­лона 14 жидкость при открытом вентиле 19 поступает через электромагнитный кла­пан 9 с газовым фильтром к испарителю 5, подогреваемому горячей водой из системы охлаждения двигателя. Жидкость испа­ряется, и в парообразном состоянии газ поступает в фильтр, а затем в двухступен­чатый редуктор 4, где давление газа снижается до 0,1 МПа. Далее газ прохо­дит через дозирующее экономайзерное устройство, карбюратор-смеситель 1 газа и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя 11, имеющего повышенную (8,5) степень сжатия. Работу газобаллонной установки контролируют по показаниям манометра 10, который показывает дав­ление газа в редукторе. При заправке баллона пользуются дву­мя вентилями 16 и 15 соответственно наполнения и контроля. Баллон нельзя заполнять сжиженным газом полностью, так как с повышением температуры окру­жающего воздуха газ расширяется и мо­жет разорвать баллон. Поэтому баллон наполняют сжиженным газом только на 90% объема, а 10% объема оставляют для паров. Давление в баллоне зависит не от количества находящегося в нем сжиженного газа, а лишь от давления его паров, на которые оказывает влияние тем­пература окружающей среды и состав газа. Рис. 8.2. Газобаллонная установка для сжиженного газа: 1 — карбюратор-смеситель; 2 — электромагнитный клапан с бензиновым фильтром; 3—бензиновый бак; 4— газовый редуктор; 5 -испаритель сжижен­ного газа; 6 -штуцер для подвода горячей волы; 7—штуцер для отвода воды; 8—кран для слива воды; 9 -электромагнитный клапан с газовым фильтром; 10- манометр редуктора; 11 —двигатель; 12 — паровой вентиль; 13- предохранительный кла­пан; 14- баллон для сжиженного газа; 15— контрольный вентиль; 16- наполнительный вентиль баллона; 17- указатель уровня сжиженного газа; 18—сливная пробка; 19— жидкостный вентиль Устройство приборов и арматуры. Газовый редуктор. Баллоны служат резервуаром для газа. Они изготавливаются из легированной стали с последующей термической обработкой (закалка и отпуск). На баллоне имеются четыре вентиля (паровой, контрольный наполнительный, жидкостный), предохранительный клапан, по центру датчик уроаня, клеймо с указанием завода-изготовителя, массы, вместимости, даты изготовления, года следующего испытания, а также клеймо контролёра ОТК. Наполнительный и контрольный вентили служат: первый (рис. 8.3, а) для за­правки баллона, а второй (рис. 8.3, б) для контроля за максимальным наполне­нием баллона жидкостью. Наполнитель­ный вентиль мембранного типа состоит из корпуса 1 крышки 4 и штока 5. Один конец штока соединен с зажимом мембра­ны и клапаном 2; на другом конце есть маховичок 6. В корпусе вентиля установлен обратный клапан 8 с пружиной 9 и ввернута пробка 7. Рис. 8.3. Вентили: а—наполнительный; б—кон­трольный; 1 и 12—корпуса; 2—клапан; 3—мембрана; 4 — крышка; 5—шток; 6 и 14— маховики; 7—пробка; 8— обратный клапан; 9—пру­жина; 10—уплотнитель; 11 — контрольное отверстие; 13— штифт Предохранительный клапан, предот­вращающий повышение давления газа в баллоне выше 1,6 МПа, состоит из корпуса 5 (рис. 8.4, а), клапана 4 с резиновым уплотнителем, штока 3 и пружины 2. Если в паровом пространстве баллона давление превысит 1,6 MПa, то газ, пре­одолевая усилие пружины 2, откроет клапан 4 и выйдет в атмосферу через отверстие 7. Расходный вентиль используют для подачи газа из жидкостной или па­ровой фазы. На баллоне установлено два одинаковых расходных вентиля: паровой и жидкостный. Расходный вентиль состоит из корпуса 8 (рис. 8.4), крышки 11, штока 10 с уплот­нителем 9, упорного винта 12 с махович­ком 13. В корпус расходного вентиля ввернут корпус 14 скоростного клапана 15 с пружиной 16. При отворачивании маховичка перемещается шток 10, что от­крывает путь газу (см. стрелки) из паро­вой или жидкостной фазы. Скоростной клапан обеспечивает быстрое автоматичес­кое прекращение подачи газа из баллона в случае резкого увеличения расхода газа, при обрыве или повреждении трубопро­вода магистрали. Рис. 8.4. Предохранительный клапан и расходный вентиль: а—предохранительный клапан; б—расходный вен­тиль; 1 и 11 — крышки; 2 и 16—пружины соответ­ственно клапана и вентиля; 3 и 10—штоки; 4 и 15— клапаны; 5 и 8—корпуса; 6 и 9—уплотнители клапана и штока; 7—отверстие для выхода газа; 12—упорный винт; 13—маховичок; 14—корпус ско­ростного клапана Газовый редуктор предназначен для уменьшения давления, автоматического изменения количества газа, поступающего к карбюратору-смесителю (в зависимости от режима работы двигателя), и быстрого выключения подачи газа при любой оста­новке двигателя. В корпус редуктора ввернут сетчатый фильтр, очищающий газ и предохраняющий газовую аппаратуру и двигатель от проникновения в них пыли, окалины и других механических и иных примесей. Двухступенчатый редуктор (рис. 8.5, а) имеет шесть полостей: А, Б, В, Г, Д и Е. Если двигатель не работает и расходный вентиль закрыт, то клапан 8 первой ступени открыт, а клапан 12 второй ступе­ни закрыт. В этом случае во всех полостях редуктора давление равно атмосферному. Клапан 8 открыт, так как пружина 9 выгибает мембрану 11 вверх и поворачи­вает рычаг 10, освобождая клапан первой ступени. Клапан 12 закрыт под действием конической 5 и цилиндрической 3 пружин. Пружина 5 через три упора 18 действует на мембрану 2, соединенную со штоком 4. Пружина 3 перемещает вверх шток 4, вследствие чего мембрана 2 выгибается. Шток, связанный с рычагом 17, прижи­мает клапан 12 к седлу. При открытом расходном вентиле газ через фильтр и клапан 8 первой ступени проходит в полость Г, давление в которой возрастает от 0,1 до 0,2 МПа. Заполняя полость первой ступени, газ начинает давить на мембрану 11. Она прогибается вниз, преодолевая сопротивление пружины 9 и через коленчатый рычаг 10 закрывает клапан 8. Положение клапана 8 опреде­ляется соотношением действующих на него сил: с одной стороны, силы давления газа (открывается клапан), а с другой — раз­ность сил давления газа в полости Г и пружины 9 (закрывается клапан). Для периодического закрытия и открытия кла­пана 8 давление газа в полости Г должно быть то больше, то меньше сопротивле­ния пружины 9. Таким образом, при не­работающем двигателе первая ступень ре­дуктора автоматически перекрывает газовую магистраль, т.е. выполняет функцию клапана. Во время пуска и работы двигателя разрежение из впускного трубопровода через патрубок 20 и канал 16 передается в полость В второй ступени и в полость А разгрузочного устройства. Кольцевая мембрана 6, преодолевая со­противление конической пружины 5, про­гибается вниз и отводит упоры 18 от мембраны 2, в результате чего разгружа­ются мембрана 2 и клапан 12. Под дейст­вием разгрузочного устройства и разреже­ния, создаваемого в полости В, мембрана 2 прогибается вниз, преодолевая сопро­тивление пружины 3. Клапан 12 откры­вается под действием опускающегося вниз штока 4 и давления газа в полости Г. При открытии клапана 12 газ перетекает из полости Г в полость В, создавая в ней избыточное давление 50... 100 Па при малых нагрузках двигателя. С увеличени­ем нагрузки расход газа возрастает и в полости В создается разрежение 200... 300 Па. Мембрана 2 сильнее прогибается вниз, и открытие клапана 12 увеличивает­ся. Этой мембраной регулируют подачу газа к выходному патрубку 20 в зависи­мости от разрежения в карбюраторе-смесителе. У исправного редуктора кла­паны первой и второй ступеней автомати­чески закрываются при каждой остановке двигателя. При средней нагрузке двигателя дрос­сельные заслонки карбюратора-смесителя открыты примерно наполовину и разреже­ние, создающееся во впускном трубопро­воде, по каналу 16 передается в полость Е экономейзера. Мембрана 15 дозирующе­го экономейзерного устройства, преодоле­вая сопротивление пружины 14, удержи­вает клапан 13 в закрытом положении. Для получения максимальной мощности дроссельные заслонки открывают пол­ностью. Количество газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры, увеличивается, но разряжение в полости Е снижается. Пружина 14 выгибает момбрану вверх и открывает клапан 13 экономайзера. До­полнительная порция газа поступает по каналу 19 в выходной патрубок 20, и газовоздушная смесь обогащается. Если в полости Г давление газа почему-либо возрастет до 0,45 МПа, то откроется предохранительный клапан 7 и газ выйдет в атмосферу. При увеличении давления в полости В мембрана 2 выгибается вверх и через систему рычагов закрывает клапан 12. Рис. 8.5. Элементы газобаллонной установки: а -днухступенчатый редуктор; 1—дозатор; 2—мембрана второй ступени; 3 -цилиндрическая пружина разгрузочного устройства; 4-шток; 5—коническая пружина разгрузоч­ного устройства; 6—мембрана разгрузочного устройства; 7 - предохранительный клапан; 8—клапан первой ступени; 9—пружина первой ступени; 10—рычаг клапана первой ступени; 11—мембрана первой ступени; 12—клапан второй ступени; 13—клапан экономайзера; 14—пружина мембраны; 15—мембрана дозирующего экономайзерного устройства; 16 и 19- каналы; 17—рычаг клапана второй ступени; 18 -упор; 20— выходной патрубок; А—полость разгрузочно­го устройства; Б—полость атмосферного давления; В- полость второй ступени (низкого давления газа); Г -полость первой ступени (высокого давле­ния газа); Д—полость атмосферного давления нерпой ступени; Е—полость дозирующего экономайзерного устройства Работа ДВС на сжиженном газе. Пуск, остановка. Требования безопасности. Пуск двигателя. При температуре окружающего воздуха не ниже -5°С двигатель может быть пущен на газе при помощи стартера (Если температура окружающего воздуха ниже -5 °С, то возникают затруднения с пуском двигателя на газе. В таких случаях сначала пускают и прогревают двигатель на бензине, а затем переводят его на газ). Перед пуском в двигателе проверяют наличие охлаждающей жидкости, масла и бензина, осматривают газовую аппаратуру с арматурой и убеждаются в полной ее исправности и герметичности, проверяют наличие газа в баллоне, открывают паровой вентиль баллона при пуске холодного двигателя или жидкостной вентиль при пуске прогретого двигателя, открывают магистральный вентиль и по показаниям манометров проверяют наличие газа в баллоне и первой ступени редуктора. Воздушная заслонка смесителя прикрывается только при затрудненном пуске холодного двигателя, на всех других режимах работы двигателя она должна быть полностью открыта. Пуск прогретого двигателя, находящегося в исправном состоянии, обычно исходит с первой попытки. Пуск холодного двигателя при умеренной температуре осуществляется следующим образом. Открывают паровой расходный вентиль газового баллона и магистральный вентиль. Для ускорения пуска заполняют газом трубопровод от редуктора до смесителя принудительным открыванием клапана второй ступени редуктора путём кратковременного нажатия на шток мембранного узла клапана или прикрытия воздушных заслонок газового смесителя. Вытягивают ручку управления дроссельными заслонками примерно наполовину длины ее хода, т.е. прикрывают дроссельные заслонки. Пускают двигатель и прогревают его на малой частоте вращения коленчатого вала. Как только температура охлаждающей жидкости достигнет 50...60°С, открывают расходный вентиль жидкостной фазы и закрывают расходный вентиль паровой фазы. Недопустима длительная работа двигателя при открытом вентиле паровой фазы, так как происходит интенсивное испарение многих фракций сжиженного газа. После прогрева двигателя кнопку ручного управления дроссельными заслонками возвращают в исходное положение и открывают полностью воздушную заслонку, если ее прикрыв перед пуском двигателя. Остановка двигателя. Для остановки двигателя на короткое время выключают зажигание. Магистральный и расходный вентили остаются открытыми, так как поступление газа перекрывает редуктор. При остановке двигателя на более длительное время (1...2 ч.) перекрывают магистральный вентиль и не прерывают раб двигателя до тех пор, пока не будет израсходовано топливо газопровода между магистральным вентилем и газосмесительным устройством. Затем выключают зажигание. При длительной стоянке (ночной или межсменной) закрывают расходные вентили паровой и жидкостной фаз и продолжают работать до полной остановки двигателя, после чего перекрывают магистральный вентиль и выключают зажигание. Перевод двигателя с одного вида топлива на другой. Эту операцию рекомендуется выполнять после того, как из трубопровод будут полностью выработаны остатки предыдущего топлива двигатель остановится. Для двигателя, на котором установлен смеситель СГ-250 и карбюратор 112.1107011, перевод работы двигателя с газа на бензин осуществляется в следующей последовательности: закрывают расходный вентиль и вырабатывают газ трубопроводов до остановки двигателя, закрывают магистральный вентиль, выключают зажигание, отсоединяют тягу привода дроссельных заслонок от смесителя и присоединяют к карбюратору, открывают кран топливного бака, закрывают воздушные дроссельные заслонки смесителя, открывают крышку входного отверстия карбюратора, обычным способом запускают двигатель на бензине. При переводе работы двигателя с бензина на газ операции выполняют в обратной последовательности. Заправка газобаллонных автомобилей. Заполнение баллон сжатым и сжиженным газом разрешается только на специальных газонаполнительных станциях со строгим соблюдением действующих на их территории правил и инструкций. Особенностями за правки автомобилей сжиженным газом являются: обязательная герметичность соединений заправочного шланга и вентиля баллона; контроль максимального наполнения баллона газом при помощи вентиля максимального уровня газа. Появление белого облагаза свидетельствует о заполнении баллона до максимального уровня и необходимости прекращения заправки; строго горизонтальная установка газобаллонного автомобиля при заправке. В противном случае возможно чрезмерное или недо­статочное наполнение баллона сжиженным газом. Количество сжиженного газа в баллоне и, следовательно, расход газа автомобилем можно измерять двумя способами: объемным весовым (массовым). Объемный способ является наиболее удобным. В соответствии с нормативами линейные нормы расхода сжиженного газа для грузовых автомобилей составляют (л/100 км): ЗИЛ-431810 - 42, ГАЗ-33075 - 38. Сжатым газом автомобили заправляют при неработающем двигателе. Заправочный шланг при помощи резьбового соединения герметично подсоединяют к наполнительному вентилю газовых баллонов. Затем открывают этот вентиль, проверяют, нет ли утеч­ки газа и определяют остаточное давление газа в баллонах по ма­нометру. Если оно меньше 0,5 МПа, то необходимо продуть баллон. Для этого в них подается сжатый газ под давлением 1,0... 1,5 МПа, а затем он выпускается в атмосферу. Продувка повторяется 2—3 раза. Автомобиль заправляют из ресиверов автомобильных газонаполнительных станций. Ресиверы соединены между собой в две-три секции, что позволяет посекционно заправлять баллоны автомо­биля. Заправку баллонов начинают с секции с меньшим давлени­ем, а затем переключают на другую секцию и дозаправляют бал­лоны до давления, равного 20 МПа. Количество заправленного сжатого газа определяют в объем­ных единицах (м3) при помощи манометра высокого давления по разности его показаний до и после заправки. Количество отпу­щенного газа учитывают с поправкой на изменение температуры и коэффициента сжимаемости газа. Поправочные коэффициенты определяют по таблицам. При нормировании топлива для автомобилей, работающих на сжатом природном газе, используются временные линейные нор­мы (м3). Например, для ЗИЛ-431610 - 31,5; для ГАЗ-33076 - 25.