Дизельный двигатель
Содержание
Введение
1. История создания дизельного двигателя. Характеристики
дизельного топлива
2. Система смазки двигателя А-41
2.1 Типы смазочных систем
2.2 Масла
2.3 Схема смазочной системы двигателя
2.4 Смазочная система двигателя А-41
2.5 Устройство составных частей системы смазки
3. Техническое обслуживание. Возможные неисправности
Заключение
Список использованных источников
Приложение
дизельный двигатель смазочный масло
Введение
Данная работа посвящена рассмотрению системы смазки
двигателя А-41.
Старая истина, гласящая “не подмажешь – не поедешь”, в полной
мере распространяется и на дизеля. От состояния систем смазки, а также
правильного выбора моторного масла зависят не только надежность и долговечность
двигателя, но и пусковые качества, его топливная экономичность, а также
токсичность выхлопа.
Главная задача системы смазки – создать для уменьшения износа и
облегчения движения между трущимися поверхностями масляный слой. Образующее его
масло кроме своей главной задачи удаляет из трущейся пары посторонние частицы и
продукты износа, предотвращает коррозию деталей, охлаждает трущиеся
поверхности, а в некоторых двигателях используется в качестве теплоносителя и
охлаждает днище поршня.
В большинстве двигателей грузовых автомобилей масло в основные узлы кривошипно-шатунного
и газораспределительного механизмов подается под давлением. Часть поверхностей
трения смазывается разбрызгиванием. Основная часть масла проходит через
подшипники коленчатого вала (до 80% в новых двигателях и до 96% – в
изношенных). Чаще всего используется параллельный подвод масла к подшипникам
коленчатого вала.
Цель работы: рассмотреть систему смазки
двигателя А-41.
В соответствие с данной целью были поставлены
следующие задачи:
. рассмотреть общую схему смазочной системы двигателя;
. рассмотреть устройство составных частей системы
смазки;
. рассмотреть возможные неисправности смазочной
системы.
1.
История создания дизельного двигателя. Характеристики дизельного топлива
Двигатель внутреннего сгорания был изобретён в 1860 году французским
механиком Э. Ленуаром. Своё название он получил из-за того, что топливо в нём
сжигалось не снаружи, а внутри цилиндра двигателя. Аппарат Ленуара имел
несовершенную конструкцию, низкий КПД (около 3%) и через несколько лет был
вытеснен более совершенными двигателями.
Наибольшее распространение среди них получил четырёхтактный двигатель
внутреннего сгорания, сконструированный в 1878 году немецким изобретателем
Николаусом Оттом.
Двигатели Ленуара и Отто работали на смеси воздуха со светильным газом.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания был создан в 1885 году немецким
изобретателем Готлибом Даймлером. Примерно в то же время бензиновый двигатель
был разработан и О.С.Костовичем в России. Горючая смесь (смесь бензина с
воздухом) приготовлялась в этом двигателе с помощью специального устройства,
называемого карбюратором.
В 1897 году немецкий инженер Рудольф Дизель сконструировал двигатель
внутреннего сгорания, в котором сжималась не горючая смесь, а воздух. В
процессе этого сжатия температура воздуха поднималась на столько, что при
попадании в него топлива оно самовозгоралось. Специального устройства для
воспламенения топлива в этом двигателе уже не требовалось; не нужен был и
карбюратор. Новые двигатели стали называть дизелями.
Двигатели Дизеля являются наиболее экономичными тепловыми двигателями:
они работают на дешёвых видах топлива и имеют КПД 31-44% (в то время как КПД
карбюраторных двигателей составляет обычно 25-30%). В настоящее время дизельные
двигатели работают на дизельном топливе. Его характеризуют высокая теплотворная
способность, хорошая распыляемость, испаряемость в горячем воздухе и
воспламеняемость, оно должно быть химически стабильным при хранении, не
вызывать коррозии металлов, не содержать механических примесей и воды. В
зависимости от условий работы, применяют дизельное топливо следующих марок: Л
(летнее)- при температуре окружающего воздуха 00 С и выше, З (зимнее)- при
температуре окружающего воздуха минус 200 С и выше ( температура застывания
топлива не выше минус 350 С ) и более морозостойкое топливо, применяемое при
температуре минус 300 С и выше (температура застывания топлива не выше минус
450 С ), А (арктическое)- при температуре окружающего воздуха минус 500 С и
выше.
Присутствие серы в топливе уменьшает период задержки его самовоспламенения
в цилиндре, что благоприятно сказывается на работе двигателя. Двигатель
работает мягче, то есть с меньшими ударными нагрузками. Однако сера повышает
образование нагара и способствует быстрому износу деталей поршневой группы. По
содержанию серы дизельное топливо подразделяют на два вида: доля серы не более
0,2%; доля серы не более 0,5%.
В условное обозначение топлива марки Л – входят доля серы и температура
вспышки, топлива марки З – доля серы и температура застывания, топлива марки А
– доля серы. Например, дизельное топливо Л-0,2-40 (ГОСТ 305-82) означает:
летнее топливо с долей серы до 0,2% и температурой вспышки 400 С; дизельное
топливо З-0,2 минус 350 С (ГОСТ 305-82) означает: зимнее топливо с долей серы
до 0,2% и температурой застывания минус 350 С; дизельное топливо А-0,4 (ГОСТ
305-82) означает: арктическое топливо с долей серы 0,4%.
Топливо определенных сортов необходимо применять соответственно сезону
года. Повышенная вязкость топлива ухудшает его текучесть и распыл, а низкая –
смазывающую способность.
Вязкость зимних сортов топлива меньше летних. При применении летнего
сорта топлива зимой резко увеличивается его вязкость и оно начинает
кристаллизоваться (застывает).
Применение арктических и зимних сортов топлива в летних условиях
экономически нецелесообразно. На отдельных типах дизельных двигателей в силу
особенности конструкции, например высокооборотности, наддува, для которых
предусматривается только малосернистое дизельное топливо, не разрешается
применять сернистые сорта топлива. При отсутствии в зимнее время дизельного
топлива требуемой марки допускается применение летних сортов с добавлением 25%
(по массе) керосина при температуре до -200 С и 50% – при температуре от -200
до -350 С.
2. Система смазки двигателя А-41
2.1 Типы смазочных систем
Смазочная система двигателя – это совокупность устройств (механизмов и
приборов), соединенных между собой маслопроводами и обеспечивающих очистку и
подведение смазочного материала к поверхностям трения сопряженных деталей в
необходимом количестве при определенной температуре и под определенным
давлением.
В современных двигателях внутреннего сгорания смазка к трущимся
поверхностям деталей может подводиться под давлением с непрерывной подачей; под
давлением с периодической (пульсирующей) подачей и разбрызгиванием.
В зависимости от способа подвода смазки к трущимся поверхностям деталей
смазочные системы подразделяются на три группы: разбрызгивание, под давлением и
комбинированные.
При системе первого типа смазка (моторное масло), залитая в картер
двигателя, захватывается и разбрызгивается движущимися деталями (шатунами,
коленчатым валом), создавая масляный туман. Капельки масла оседают на
поверхности деталей, смазывают их, а затем опять стекают в картер. Обычно
смазочная система разбрызгиванием применяется на маломощных пусковых двигателях
(П-23 и др.).
При смазывании под давлением масло постоянно подается к трущимся
поверхностям деталей специальным насосом.
При комбинированной смазочной системе двигателя часть деталей смазывается
под давлением, а часть – разбрызгиванием. Такой тип смазочной системы позволяет
обеспечить различную интенсивность смазывания трущихся поверхностей в
зависимости от условий работы.
В кривошипно-шатунном механизме, воспринимающем большие нагрузки,
наблюдаются наибольшие потери на трение. В особенно тяжелых условиях работают
коренные и шатунные шейки и подшипники коленчатого вала, оси шестерен, опорные
шейки распределительного вала. К этим поверхностям смазка поступает под
давлением непрерывным потоком.
Клапанный механизм, упорные фланцы распределительного вала и некоторые
другие детали двигателя работают в менее напряженных условиях. К этим деталям
масло подается под давлением пульсирующим потоком (через строго определенные
промежутки времени). Кроме того, избыточная подача масла, например клапанному
механизму, может привести к повышенному расходу его в результате просачивания в
цилиндр по зазору между стержнем клапана и направляющей втулкой на такте
впуска.
Для поршней, цилиндров, кулачков распределительного вала, клапанов,
шестерен привода газораспределительного механизма и других деталей двигателя
нужно менее интенсивное смазывание, поэтому масло к этим деталям поступает
разбрызгиванием. Излишнее смазывание зеркала цилиндра, а значит, и поршня
приведет неизбежно к поступлению масла в камеру сгорания, что может вызвать
образование нагара в канавках (закоксовывание поршневых колец), лакообразование
на днище поршня, а также повышенный расход масла.
.2 Масла
Во время работы двигателя его подвижные детали скользят по неподвижным.
Трущиеся поверхности деталей двигателей, несмотря на хорошую обработку, имеют
шероховатости. Для уменьшения сопротивления трения и одновременного охлаждения
деталей между их трущимися поверхностями используют масла.
Смазочная система двигателей необходима для непрерывной подачи масла к
трущимся поверхностям деталей и отвода от них теплоты.
У масел должны быть оптимальная вязкость, хорошая смазывающая
способность, высокие антикоррозионные свойства и стабильность. Для улучшения
эксплуатационных свойств в них добавляют специальные присадки.
Моторные масла делят на шесть групп: А, Б, В, Г, Д и Е. Для двигателей
сельскохозяйственных тракторов применяют масла групп В, Г и Д.
Масла группы В предназначены для среднефорсированных дизелей, Г – для
высокофорсированных, Д – для дизелей с наддувом. Марки масел М-8В1 и
М-10Г2 расшифровывают следующим образом: М – моторное; 8 и 10 –
кинематическая вязкость, мм2/с, при 100 0С; В и Г –
принадлежность к группе масла; 1- для карбюраторных двигателей; 2 – для
дизелей.
Летом обычно применяют моторное масло с кинематической вязкостью 10 мм2/с,
а зимой – 8 мм2/с. Для тракторных двигателей можно использовать
круглый год всесезонное моторное масло М-63/10Г2.
Масла зарубежного производства и некоторые новейшие отечественные
классифицируются по системам SAE J-300 и АСЕА (Ассоциация европейских
производителей автомобилей). У летних масел SAE 20, 30, 40, 50, 60
кинематическая вязкость при 1000С изменяется соответственно от 5,6
до 21,9 м2/с. В обозначении зимних масел добавляется буква W: SAE
0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Их кинематическая вязкость при 100°С находится
соответственно в пределах от 3,8 до 9,3 мм2/с.
Температурная зона применяемости каждой из этих марок определяется
минимальной температурой проворачиваемости двигателя стартером (от −30°С для
0W до −5°С для 25W).
Широкое распространение получили всесезонные масла, имеющие более пологую
вязкостную характеристику в зависимости от температуры масла. Низкая вязкость
при отрицательной температуре обеспечивает зимний пуск двигателя. При высокой температуре
необходимая вязкость поддерживается загущающими присадками. Для этих масел к
обозначениям аналогичным для зимних масел добавляются цифры справа (от 20 до
50), характеризующие “горячую вязкость”.
Применимость импортных масел для тех или иных двигателей обозначается по
классификации API (Американский институт нефти) или АСЕА, а зачастую и по
обеим. По API для дизельных двигателей применяют масла категории С, для
бензиновых – – категории S. Вторая буква характеризует уровень эксплуатационных
свойств и их назначение: Е – дизели грузовых автомобилей с невысокой литровой
мощностью, F – дизели легковых автомобилей и грузовых автомобилей выпуска до
1994 года и бензиновые двигатели, G – современные дизели с высокой литровой
мощностью и бензиновые двигатели выпуска до 1993 года, Н – бензиновые двигатели
выпуска до 1996 года и J – современные бензиновые двигатели. Масла с цифрой 2
предназначены для двухтактных двигателей. Универсальные масла (для дизелей и
бензиновых двигателей) имеют двойное обозначение (например, API SG/CD).
При классификации по АСЕА первая буква обозначает тип двигателя: А –
бензиновые, В – дизели легковых автомобилей и Е – дизели грузовиков. Следующая
далее цифра характеризует моющие, противозадирные способности и вязкостные
свойства. Наиболее высокие качества имеют масла категории 3. Например,
категория Е3-96, кроме противоизносных свойств и предотвращения образования
нагара на поршне обеспечивает сохранение вязкостных характеристик при высокой
температуре и способность диспергировать сажу. Этими основными сведениями о
маслах мы и ограничимся, поскольку при существующем обилии марок выбор масла –
скорее искусство, чем наука. И единственный бесспорный совет – опираться на
здравый смысл.
Хорошие моторные масла производят Mobil, Shell, Esso, Liqui Moly.
Качественное промывочное масло есть у Лукойла, Castrol.
Масло должно строго соответствовать марке двигателя и сезону. Слишком
вязкое масло плохо проходит в зазоры между трущимися деталями, а недостаточно
вязкое не держится в зазоре. В обоих случаях увеличивается износ трущихся
поверхностей деталей и снижается мощность двигателя. Летом применяют более
вязкое масло, чем зимой.
Надежность работы двигателей во многом зависит от чистоты моторного
масла. Оно не должно содержать механических примесей и воды, которые попадают в
него при транспортировании, приеме, выдаче и хранении.
.3 Схема смазочной системы двигателя
В большинстве двигателей используют комбинированную смазочную систему. К
наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к остальным –
разбрызгиванием и самотеком.
Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого
вала, некоторые детали клапанного механизма, втулки распределительных шестерен.
В смазочную систему двигателя входят: поддон 1 (см. приложение А) картера,
масляный насос 2, фильтр 6, радиатор 8, каналы и трубопроводы, манометр 11,
маслозаливная горловина 16. Уровень масла контролируют масломерным щупом 4 при
неработающем двигателе.
Путь циркуляции масла под давлением в смазочной системе у большинства
автотракторных двигателей одинаков. При работе двигателя масло из поддона
картера засасывается шестеренным насосом и подается под давлением к фильтру.
Очищенное масло охлаждается в масляном радиаторе и поступает в главный масляный
канал 13 (магистраль). Далее оно проходит по каналам в блоке к коренным
подшипникам коленчатого вала и шейкам распределительного вала.
По наклонным каналам коленчатого вала масло попадает в полость 14
шатунных шеек, где дополнительно очищается, и, выходя на поверхность шеек, смазывает
шатунные подшипники.
Из магистрали оно поступает к пальцу промежуточной шестерни 5.
По каналу в одной из шеек распределительного вала масло пульсирующим
потоком подается в вертикальный канал блока и по каналам в головке и наружной
трубке – в пустотелую ось 12 коромысел. Через отверстия в валике коромысел
масло поступает к их втулкам и, стекая по штангам, смазывает толкатели и
кулачки распределительного вала.
Стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни
смазываются разбрызгиванием. Масло, вытекающее из подшипников коленчатого вала
и стекающее с клапанного механизма, разбрызгивается быстровращающимися коленчатым валом на мелкие капли, образуя масляный туман.
Капельки масла, оседая на поверхности цилиндров, поршней, кулачков распределительного
вала, смазывают их и стекают в поддон картера, откуда масло вновь начинает свой
путь.
Поршневой палец смазывается капельками масла, которые попадают в
отверстия верхней головки шатуна. В двигателях, имеющих канал в стержне шатуна,
поршневой палец смазывается под давлением.
.4 Смазочная система двигателя А-41
От основной секции 12 (рис. 1) насоса масло поступает в двойной фильтр 9
с параллельно работающими секциями. Часть очищенного масла сливается в поддон
картера, остальное нагнетается в магистраль 18 и далее по каналам – к трущимся
деталям двигателя, как было описано ранее. К клапанному механизму масло
подается через пустотелый болт 4, качающийся толкатель 5 и полость штанги 3.
Рис. 1. Схема смазочной системы рядного дизеля А-41: 1 – сапун; 2 – коромысло; 3 – штанга; 4 – пустотелый болт; 5
– качающийся толкатель; 6 – секции масляного фильтра; 7 – манометр; 8 –
термометр; 9 – масляный фильтр; 10 – масляный
радиатор; 11 – сливной клапан; 12 – основная секция масляного насоса; 13 –
поддон; 14 – пробка; 15 – радиаторная секция масляного насоса; 16- масломерный
щуп; 17- кран-переключатель; 18 – масляная
магистраль; 19 – маслозаливная горловина; 20 – канал в шатуне
Радиаторная секция 15 масляного насоса нагнетает масло в радиатор 10.
Пройдя через него, охлажденное масло сливается в поддон картера. В зимнее
время, повернув кран-переключатель 77 на 180°, поток неохлажденного масла
направляется в поддон картера, минуя масляный радиатор.
Масло заливают в картер двигателя через маслозаливную горловину 19 до
уровня верхней риски масломерного щуп;, 16. Если уровень масла на неработающем
двигателе будет ниже нижней риски, то двигатель нельзя пускать. Излишки масла
сливаются из картера двигателя через отверстие в поддоне, закрытое пробкой 14.
Для сообщения картера двигателя с атмосферой служит сапун 1.
.5 Устройство составных частей системы смазки
Масляный насос. Шестеренный масляный насос создает циркуляцию масла в
смазочной системе двигателя. Он установлен обычно на блок-картере или крышке
коренного подшипника коленчатого вала. Насосы смазочной системы выполняют двух-
и односекционными (рис. 2).
Рис. 2. Масляные насосы дизелей А-41 и СМД-62: а – двухсекционный; б – односекционный (схема работы); 1 и 4
– ведущие шестерни радиаторной и основной секций; 2 – проставка; 3 – ведущий вал; 5 – ведомая шестерня основной секции; 6 –
нагнетательный канал; 7 – сетка маслоприемника; 8 – маслоприем-ник; 9 –
редукционный клапан; 10 – регулировочный винт
Двухсекционный насос имеет две секции: основную и дополнительную.
Дополнительная секция у одних двигателей подает масло в радиатор, а у других –
в фильтр тонкой очистки масла. В обоих случаях, пройдя радиатор или фильтр,
масло сливается в поддон картера. Секции разделены проставкой 2.
Односекционный насос состоит из маслоприемника 8, корпуса, крышки и двух
шестерен. В корпусе выполнены два цилиндрических колодца для установки
шестерен. Ведущая шестерня 4 насоса крепится шпонкой на валу, которой опирается
на втулки, запрессованные в корпусе и крышке насоса. Ведомая шестерня 5,
находясь в зацеплении с ведущей, свободно вращается на пальце, запрессованном в
корпусе. Вращаясь в разные стороны, шестерни перегоняют зубьями масло от
входного канала корпуса к нагнетательному 6.
В корпусе насоса расположен прилив, в расточке которого смонтирован
редукционный клапан 9. Последний предохраняет от чрезмерного повышения
давления, которое создается масляным насосом при пуске холодного двигателя, т.
е. когда масло имеет большую вязкость. С помощью регулировочного винта 10 можно
изменить силу давления пружины клапана. Масляный насос получает вращение от
коленчатого вала через приводную шестерню.
Масляный радиатор. Такой радиатор используют в летнее время для
охлаждения масла. Он представляет собой неразборный узел, состоящий из ряда
стальных трубок овального сечения и двух бачков: нижнего и верхнего. Для
увеличения поверхности охлаждения на каждой трубке навита спираль из тонкой
стальной ленты. У масляных радиаторов некоторых двигателей трубки проходят
через охлаждающие пластины. Масляный радиатор установлен впереди водяного
радиатора. На двигателях с воздушным охлаждением масляный радиатор выполнен из
единой многократно изогнутой трубки с навитой на нее ленточной спиралью. Масло,
двигаясь по трубкам радиатора, обдуваемого снаружи воздухом, охлаждается при
полностью открытых жалюзи или шторке на 10…12°С.
Масляные фильтры. Для очистки масла в системе от примесей, которые
появляются в результате износа трущихся деталей, попадания пыли, образования
нагара и отложения смолистых веществ, служат масляные фильтры. Их делят на
фильтры со сменными фильтрующими элементами и фильтры центробежной очистки
масла или центрифуги. Фильтры называют полнопоточными, если через них проходит
весь поток масла, циркулирующий в системе. Фильтр со сменным фильтрующим
элементом состоит из составного корпуса 2 (рис. 3, а) и бумажного фильтрующего
элемента 5. Под давлением масло просачивается сквозь поры бумажной ленты,
оставляя на ее поверхности загрязненные примеси. Пройдя в кольцевую щель между
внутренним цилиндром фильтрующего элемента и стержнем 6, очищенное масло
поступает из фильтра в масляную магистраль для смазывания трущихся деталей.
Рис. 3. Фильтры: а – со сменным фильтрующим элементом; б – простейшая
центрифуга; 1 – перепускной клапан; 2 – корпус; 3 – колпак; 4 – пружина; 5 –
фильтрующий элемент; 6 – стержень; 7 – датчик температуры; 8 – пробка сливного
отверстия; 9 – жиклер; 10 – механические примеси; 11 – ротор; 12 – ось; 13 –
маслозаборная трубка; 14 – маслоподводящий канал
При загрязнении фильтрующего элемента или охлажденном масле, поступающем
под давлением, открывается перепускной клапан 1, и масло направляется в
масляную магистраль, минуя фильтр.
Центрифуга состоит из ротора 11 (рис. 3, б) и оси 12, которая нижней
частью ввернута в корпус фильтра. Масло очищается следующим образом. Из
масляного насоса оно поступает под давлением через продольное и радиальное
отверстия оси 12 внутрь ротора. Далее часть масла подходит через трубки к
калиброванным отверстиям-жиклерам (форсункам) 9 и вытекает из них с большой
скоростью. При отталкивающем действии (реакции) вытекающих струй масла ротор
начинает вращаться в обратную сторону. Масло, вытекающее из ротора в корпус
фильтра, сливается в картер двигателя. При быстром вращении ротора тяжелые
примеси, содержащиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются к
стенкам ротора и оседают на них в виде смолистого слоя. При нормальном давлении
масла ротор вращается с частотой вращения около 100 с-1 (6000 мин1)
Рис. 4. Схема работы центрифуги дизеля Д-243: 1 – корпус; 2 – подводящий
канал; 3 – маслоотводящая трубка; 4 – пустотелая ось; 5 – насадок; 6 и 7 –
выходные отверстия в остове и оси; 8 – остов; 9 и 15 – верхняя и нижняя крышки;
10 – колпак; 11 – шайба; 12 – тангенциальное отверстие; 13 – радиальное
отверстие в оси ротора; 14 – стакан; 16 – щель в насадке; 17…19-
соответственно сливной, радиаторный, перепускной клапаны
Полнопоточная центрифуга представляет собой корпус 1 (рис. 4) с колпаком,
пустотелую ось 4, ввернутую в корпус, и ротор, который свободно помещен на оси.
Ротор включает в себя остов 8, верхнюю 9 и нижнюю 15 крышки. В нижней части
ротора на пустотелой оси закреплен насадок 5 с выходными тангенциальными
отверстиями. В верхней части остова выполнены тангенциальные входные отверстия
12 в маслоотводяшую трубку 3.
При работе двигателя по каналу 2 масло подается под давлением от насоса в
кольцевой канал, находящийся между пустотелой осью 4 и трубкой 3. Далее оно
попадает через выходные отверстия 7 в неподвижный насадок 5. В нем имеются щели
16, через которые масло выбрасывается в тангенциальном направлении (по
касательной) внутрь стакана 14 и ротора. Вытекая с большой скоростью из щели
16, масло движется вращательно и, воздействуя на стенки остова и стакана 14,
передает вращение ротору. Очищенное масло направляется через тангенциальные
отверстия 12 во внутреннюю проточку верхней части остова, вызывая реактивную
силу, и поступает через радиальные отверстия 13 в маслоотводящую трубку 3 и
далее в главную масляную магистраль.
Таким образом, ротор центрифуги вращается за счет суммарной энергии двух
потоков масла: активного действия струй при поступлении в ротор по щелям 16 и
реактивного действия струй при выходе из ротора через отверстия 12.
В корпусе фильтра установлены три клапана: сливной, радиаторный и
перепускной. Сливной клапан 17 поддерживает давление в масляной магистрали, а
перепускной 19- в роторе. Оба клапана регулируют винтами. Радиаторный клапан
служит для перепуска холодного масла в масляные каналы, минуя радиатор.
3. Техническое обслуживание. Возможные неисправности
Работоспособность смазочной системы зависит от непрерывного подвода
чистого масла определенной вязкости к трущимся деталям. Этому способствует
безотказная работа масляного насоса, фильтра и масляного радиатора.
Загрязненное масло способствует быстрому изнашиванию трущихся
поверхностей деталей. Простейший способ определения качества (чистоты) масла –
проверить его на ощупь. Если растереть масло между пальцами, то можно
обнаружить присутствие механических примесей.
Техническое обслуживание смазочной системы включает в себя следующие
операции: проверку уровня масла в картере двигателя и плотности всех соединений
в системе; наблюдение за температурой и давлением масла в системе при прогреве
двигателя и работе его под нагрузкой; промывку смазочной системы; смену масла.
При ЕТО необходимо не раньше чем через 10 мин после остановки двигателя
проверить уровень масла в картере и долить его до верхней риски масломерного
щупа; устранить утечку масла в соединениях деталей и трубок; во время работы
следить за показаниями масляного манометра. После остановки двигателя надо на
слух проверить работу ротора масляного фильтра. Если шум вращающего по инерции
ротора продолжается менее 30 с (что является признаком его загрязнения),
следует разобрать фильтр и прочистить отверстия жиклеров ротора.
При ТО-1 нужно промыть ротор фильтра. Для этого выполняют следующие
операции. Отвернув болты крепления, снимают колпак, затем, отвернув гайку
крепления ротора, снимают его с оси, разбирают ротор. Удаляют отложения со
стенок стакана ротора и тщательно промывают его детали в дизельном топливе.
Выходные отверстия жиклеров прочищают медной проволокой диаметром 1,5 мм.
Собирают ротор, проверив правильность положения стакана в канавки
корпуса. После выполнения всех работ ротор и колпак устанавливают на место.
При ТО-2 тракторист-машинист обязан регулярно менять масло в системе.
Срок смены масел группы Г и Д через 500 ч. Допускается замена моторных масел
группы Г на масла группы В и группы Д на масла группы Г. При этом сроки смены
масел уменьшаются в 2 раза.
При ТО-3 необходимо промывать топливом поддон картера, маслоприемник
насоса и набивку сапуна, сняв их с двигателя.
Наиболее опасным считают отсутствие давления масла в смазочной системе
двигателя (табл.1). Обнаружив эту неисправность, водитель должен немедленно
заглушить двигатель и выяснить причину ее появления. В противном случае может
произойти выплавление антифрикционного слоя в коренных и шатунных подшипниках
коленчатого вала.
Таблица 1 Возможные неисправности смазочной
системы
| Неисправность | Причина | Способ устранения | ||
| Отсутствие давления мас- | Нет или мало масла в кар- | Долить масло до верхней | ||
| ла | тере двигателя | метки масломерного щупа | ||
| Неисправен указатель дав- | Заменить указатель давле- | |||
| ления масла | ния масла | |||
| Срезан штифт крепления | Заменить штифт | |||
| шестерни привода масля- | ||||
| ного насоса | ||||
| Низкое давление масла | Утечка масла в маслопро- | Осмотреть маслопроводы | ||
| водах | и устранить все утечки | |||
| Заедает сливной или пре- | Промыть клапан, при не- | |||
| дохранительный клапан | обходимости зачистить | |||
| Засорена сетка маслопри- | Промыть сетку маслопри- | |||
| емника масляного насоса | емника | |||
| Неисправен указатель дав- | Проверить указатель и при | |||
| ления масла | необходимости заменить его | Попадание масла в камеру | Установить уровень масла | |
| газов (голубой | сгорания в результате | по верхней метке масло- | ||
| дым) | его избытка в картере | мерного щупа | ||
| Недостаточная частота | Загрязнены сетки и фор- | Прочистить сетки и фор- | ||
| вращения ротора центри- | сунки ротора | сунки | ||
| фуги | Повреждена прокладка | Заменить прокладку | ||
| между остовом и крышкой | ||||
| ротора | ||||
| Заедание ротора на оси | Заменить центрифугу |
В процессе эксплуатации автомобиля необходимо: регулярно проверять
уровень и состояния масла в картере двигателя, своевременно менять масло,
очищать и промывать фильтры, менять фильтрующий элемент тонкой очистки, следить
за давлением масла в системе смазки и не допускать подтекания масла из
фильтров, масляного радиатора, картера двигателя и соединительных
маслопроводов.
Низкий уровень масла в картере двигателя приводит к нарушению его подачи
к трущимся поверхностям, к их перегреву и даже к выплавлению антифрикционного
сплава вкладышей подшипников коленчатого вала.
При повышенном уровне масла появляется нагар на стенках головки цилиндров,
днищах поршней и головках клапанов. Избыток масла приводит к утечке его через
сальники и уплотнительные прокладки.
Причинами повышенного расхода масла могут быть: износ, пригорание или
поломка поршневых колец, закоксование отверстий в кольцевых канавках поршня,
износ канавок поршневых колец по высоте, износ цилиндров, образование на них
царапин. Изношенные поршневые кольца, поршни и гильзы цилиндров следует
заменить.
Повышенный расход масла может быть также от засорения клапана или трубки
вентиляции картера двигателя.
Во время работы двигателя масло в картере окисляется, образуя твердые
(кокс) и мягкие (смолы) продукты окисления. Смолы, откладываются на горячих
деталях картера, клапанной коробки и в маслопроводах, ухудшают условия подачи
масла к трущимся частям. Образовавшиеся кислоты вызывают коррозию трущихся
поверхностей и особенно сильно воздействуют на антифрикционный сплав
тонкостенных вкладышей.
В результате неполного сгорания пары топлива в виде конденсата попадают
из цилиндра в картер, разжижают масло, ухудшают его смазочные свойства.
Исправность указателя давления масла проверяют заменой его контрольным
прибором. Пониженная вязкость масла может быть вызвана попаданием топлива в
цилиндры из-за неполного его сгорания. Повышенная температура масла (более 120
С) возможна из-за неисправной системы охлаждения. Уменьшение вязкости масла в
поддоне может быть связано с разжижением его топливом. Эта неисправность
устраняется подтяжкой соединений сливной топливной магистрали у дизеля или
устранением причин, вызывающих перебои в работе свечей зажигания, повышение
уровня топлива в карбюраторе.
Заключение
Знание устройства, работы и технического обслуживания системы смазки
позволит трактористам, слесарям более полно использовать технические
возможности трактора в процессе его эксплуатации.
Данная тема помогла более подробно узнать об общей
схеме смазочной системы двигателя, рассмотреть устройство составных частей
системы смазки, рассмотреть возможные неисправности смазочной системы.
Список использованной литературы
1. Анохин В.И. и Сахаров А.Г. Пособие тракториста. Колос.
1969.
2. Пятецкий Б. Г. Справочник слесаря ремонтной
мастерской. Россельхозиздат.1968.
. Карпов В.Г. и Романин В.А. Технические средства
обучения. Просвещение.1979.
. Гельман Б.М. и Москвин М.В. Сельскохозяйственные
тракторы. Высшая школа. 1978.
. Грачев Ю.В. Тракторист-машинист. Колос. 1983.
. Дмитриев И.Н. Школьнику о современной технике.
Просвещение. 1982.
. Книга сельского механизатора. Россельхозиздат. 1979.
. Родичев В.А. и Родичева Г.И. Тракторы и автомобили.
Высшая школа.1982.
. Родичев В.А. и др. Справочник сельского механизатора.
Россельхозиздат. 1981.
. Гуревич А.М. Учебник тракториста-машиниста третьего
класса. Колос. 1982.
. Жаров М.С. Методика курса Трактор. Просвещение.1986.
. Жаров М.С. и др. Учебник Трактор 8-11 кл.
Просвещение. 1991.
. Чистяков В.Д. и др. Ремонт тракторов, автомобилей и
сельскохозяйственных машин. Колос.1966.
. Тихонов В.И. Техника безопасности при слесарных
работах. Профиздат. 1960.
. Гринь А.Л. Ознакомление учащихся с особенностями
устройства системы питания энергонасыщенных тракторов. Школа и производство.
№2. 1982.
. Гринь А.Л. Ознакомление учащихся с конструктивными
особенностями двигателей тракторов. Школа и производство.№3. 1983.
. Гуревич А.М. Тракторы и автомобили. Москва. Колос.
1983.
. Грехов Л. Революция с воспламенением от сжатия. За
рулем. №10. 2002.
. Чуйкин А. Испанская партия. За рулем. №2.2002.
. Сачков М. В компании с компаундом. За рулем. №6.2001.
. Гзовский М. Системы наддува и их особенности. №3.
2001.
. Воробьев-Обухов А.Не в такт. За рулем. №8. 2002.
. Сачков М. Задолго до мертвой точки. За рулем. №5.
2003.
. Воробьев-Обухов А. Гибрид внутреннего сгорания. За
рулем. №2. 2003.
Приложение А
Принципиальная схема смазочной системы:
– масляный поддон; 2 – масляный насос; 3, 7 и 9 – соответственно
редукционный, температурный (радиаторный) и сливной клапаны; 4 – масломерный
щуп; 5 – промежуточная шестерня; 6 – масляный фильтр; 8 – масляный радиатор; 10
и 15 – распределительный и коленчатый валы; 11 – манометр; 12 – ось коромысел;
13 – главный масляный канал; 14 – полость шатунной шейки; 16 – маслозаливная
горловина
Содержание
- Конструктивные особенности дизельных двигателей
- Экономичность и экологические характеристики дизельных двигателей, их принципиальное отличие от обычных. Основные недостатки дизельных двигателей. Функции и устройство топливной системы дизельного двигателя. Процесс запуска дизельного двигателя.
- Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
- Подобные документы
- Дизельный двигатель
- Сравнение дизельного и бензинового двигателей, их классификация в зависимости от конструкции камеры сгорания. Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Система впрыска топлива дизельного двигателя.
- Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
- Система впрыска топлива дизельного двигателя
Конструктивные особенности дизельных двигателей
Экономичность и экологические характеристики дизельных двигателей, их принципиальное отличие от обычных. Основные недостатки дизельных двигателей. Функции и устройство топливной системы дизельного двигателя. Процесс запуска дизельного двигателя.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.10.2015 |
| Размер файла | 323,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Конструктивные особенности дизельных двигателей
По конструкции дизельный двигатель не отличается от обычного бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали существенно усилены, чтобы воспринимать более высокие нагрузки — ведь степень сжатия у него намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового двигателя). Именно этим объясняется большой вес и габариты дизельного двигателя в сравнении с бензиновым.
Принципиально отличие заключается в способах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800 о С, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением (10-30 МПа) впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.
Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре — отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет более высокую экономичность. Экологические характеристики такого двигателя тоже лучше — при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ заметно меньше, чем у бензиновых моторов.
К недостаткам дизельных двигателей обычно относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и трудности холодного пуска. Стоит отметить, что это относится в большей степени к старым конструкциям, а в современных эти проблемы уже не являются столь очевидными. дизельный двигатель топливный запуск
Дизельные двигатели с непосредственным впрыском
Существует несколько типов дизельных двигателей, различие между которыми заключено в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с непосредственным впрыском — топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне.
До недавнего времени непосредственный впрыск применялся в основном на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это было связано с трудностями организации процесса сгорания, а также повышенными шумом и вибрацией.
В последние годы благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить его экономичность, снизить шум и вибрацию.
Дизельные двигатели с раздельной камерой сгорания
Наиболее распространенным на легковых автомобилях пока является другой тип дизельного мотора — с раздельной камерой сгорания. В них впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что значительно улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение в этом случае начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания.
При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. Вихрекамерные двигатели составляют подавляющее большинство среди устанавливаемых на легковые автомобили и джипы (около 90 %).
Устройство топливной системы дизельного двигателя
Важнейшей системой дизеля, определяющей надежность и эффективность его работы, является система топливоподачи. Основная ее функция — подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему сложной и дорогой.
Главными элементами топливной системы дизеля являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.
ТНВД — топливный насос высокого давления
ТНВД предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя. По своей сути современный всережимный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера.
Нажимая педаль газа, водитель не увеличивает непосредственно подачу топлива, а лишь меняет программу работы регуляторов, которые уже сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п. На современных внедорожниках обычно применяются ТНВД распределительного типа.
ТНВД распределительного типа. Насосы этого типа получили широкое распространение на легковых дизелях. Они компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время эти насосы предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы.
Другим важным элементом топливной системы является форсунка. Она вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Регулировка давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе, а тип распылителя определяет форму факела топлива, которая имеет важное значение для процесса самовоспламенения и сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со шрифтовым или многодырчатым распределителем.
Форсунка на двигателе работает в очень тяжелых условиях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из жаропрочных материалов с особой точностью и является прецизионным элементом.
Топливные фильтры дизеля
Топливный фильтр, несмотря на его простоту, является важнейшим элементом дизельного мотора. Его параметры, такие, как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу двигателя. Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка. На верхней части корпуса фильтра часто установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы.
Иногда устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить запуск двигателя, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.
Как происходит запуск дизельного двигателя?
Холодный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева. Для этого в камеры сгорания вставлены электрические нагревательные элементы — свечи накаливания. При включении зажигания свечи за несколько секунд разогреваются до 800-900 о С, обеспечивая тем самым подогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение топлива. О работе системы водителю в кабине сигнализирует контрольная лампа.
Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску. Электропитание со свечи снимается автоматически, но не сразу, а через 15-25 секунд после запуска, чтобы обеспечить устойчивую работу непрогретого двигателя. Современные системы предпускового подогрева обеспечивают легкий пуск исправного дизеля до температуры 25-30 о С, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.
Турбонадув дизельного двигателя
Эффективным средством повышения мощности и гибкости работы дизеля является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и соответственно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате чего увеличивается мощность двигателя. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».
В то же время турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные в основном с надежностью работы турбокомпрессора. Так, ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса двигателя и не превышает обычно 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла.
Система Common-Rail для дизельного двигателя
Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями. Сначала поступает крохотная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение топлива и химических реакций при его сгорании. Рассмотрение конструкции системы питания дизельного двигателя. Предложение мероприятий, способных повысить эффективность диагностики системы питания дизельных двигателей и снизить их себестоимость.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.06.2015
Общее устройство силового агрегата, внешние характеристики карбюраторных и дизельных двигателей. Устройство механизмов и систем двигателя, параметры его работы. Рабочий процесс четырехтактных карбюраторных двигателей, дизеля, двухтактного двигателя.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 07.07.2014
Общие сведения о наддуве в дизельных двигателях. Контроль и диагностика процессов воздухоснабжения. Характеристика газотурбинного наддува четырехтактного дизеля. Регулировки, неисправности дизельных двигателей с турбонаддувом и способы их устранения.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.09.2012
Назначение системы питания дизельного двигателя. Методы, средства и оборудование для диагностирования системы питания дизельного двигателя грузовых автомобилей. Принцип работы турбокомпрессора. Техническое обслуживание и ремонт грузовых автомобилей.
курсовая работа [812,2 K], добавлен 11.04.2015
Сущность и процесс запуска двигателя внутреннего сгорания, причины его широкого использования в транспорте. Принципы работы бензинового, дизельного, газового, роторно-поршневого двигателей. Функции стартера, трансмиссии, топливной и выхлопной систем.
презентация [990,4 K], добавлен 18.01.2012
Дизельный двигатель
Сравнение дизельного и бензинового двигателей, их классификация в зависимости от конструкции камеры сгорания. Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Система впрыска топлива дизельного двигателя.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.09.2015 |
| Размер файла | 17,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
История дизеля по идее начинается с появления бензинового двигателя. В 1876 году Николаус Август Отто (Nikolaus August Otto) создал и запатентовал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Это изобретение использовало четырехтактный принцип сгорания, также известный как «Otto Cycle,» и это — основной тип двигателей для большинства автомобилей на сегодня. На ранних стадиях развития бензиновый двигатель не был эффективным, так же как и паровой двигатель. Приблизительно только 10 процентов топлива в таких двигателях использовалось в нужном направлении, остальная часть просто производила бесполезную высокую температуру.
В 1878 году Рудольф Дизель (Rudolf Diesel) успешно закончил Политехнический университет (механический факультет) в Германии, где он изучил структуру парового и бензинового двигателя, и узнал их малоэффективность в применении. Эта информация заставила Рудольфа Дизеля задуматься о создании более эффективного двигателя. Большую часть времени он посвящал созданию и развитию нового проекта, который вскоре получил название «Дизельный двигатель внутреннего сгорания». В 1892 Рудольф Дизель закончил работу над новым проектом, что сейчас мы называем дизельным двигателем.
Многие привыкли видеть в дизеле нечто «ужасное», что они ужасно грязные в плане экологии, более медленные и очень часто выходят из строя, очень дороги в обслуживании и ремонте. Но это неправильное мнение о дизельных двигателях. Автомобили с дизельными двигателями менее привлекательны на американском авторынке, так как дизельный двигатель создан по большей части для больших грузовиков, перевозящих громадные грузы на дальние расстояния, а не для ежедневных поездок в городской сфере. Но мнение людей о дизельном двигателе меняется в лучшую сторону, так как он совершенствуется и становится менее шумным и грязным. Также на сегодняшний день дизельный двигатель применяется на большинстве поездах.
Сравнение дизельного и бензинового двигателей
дизельный двигатель топливо
Основным элементом любой любого автомобиля является двигатель внутреннего сгорания, созданные для преобразования химической энергии, доступную в топливе, в механическую.. По типу топлива различаются бензиновые и дизельные двигатели.
Механическая энергия перемещает поршни вверх и вниз по внутренним цилиндрам. Поршни связаны с коленчатым валом, и перемещение поршней, известное как прямолинейное движение, создает поворот вала, который приводит в действие колеса.
И бензиновый и дизельный двигатели работают за счет воспламенения топлива и его подрыва. Главное различие между дизелем и бензином — способ подрыва горючей смеси . В бензиновом двигателе топливо смешано с воздухом и воспламеняется искрами от свечей зажигания. В дизельном двигателе это выглядит немного иначе: воздух в цилиндре нагрет уже до момента поступления топлива в камеру сгорания. Поскольку воздух накален и сжат, топливо при взаимодействии с ним воспламеняется.
Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя включает следующие такты:
1. Такт впуска. При движении поршня в цилиндре образуется разряжение и через воздушный фильтр в его полость поступает атмосферный воздух. При этом впускной клапан открыт.
2. Такт сжатия. Поршень движется, сжимая поступивший воздух. Для надежного воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты.
3. Такт расширения (или рабочий ход). Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, начинается процесс сгорания с быстрым повышением температуры и давления. В этот момент оба клапана закрыты. Под действием давления газов поршень перемещается, тем самым совершая полезную работу.
4. Такт выпуска. Поршень перемещается вверх, выталкивая в выпускной коллектор отработанные газы, температура которых снижается.
После завершения последнего такта рабочий цикл повторяется заново, в той же самой последовательности.
Измеряя и вычисляя все свои работы, Рудольф Дизель (Rudolf Diesel) утвердил, что более высокое сжатие приводит к более высокой эффективности и большей мощности. Это происходит, потому что когда поршень сжимает воздух в цилиндре, он становится сконцентрированным. В дизельном топливе содержится много энергии, таким образом вероятность дизеля, реагирующего со сконцентрированным воздухом больше. С другой стороны, молекулы воздуха находятся близко друг к другу, и топливо быстрее и лучше вступает в реакцию с воздухом. В итоге оказалось Рудольф Дизель (Rudolf Diesel) был прав — давление в бензиновом двигателе составляет 8:1 к 12:1,в то время как в дизельном двигателе 14:1 к 25:1.
У дизельных двигателей не существует никаких свечей зажигания. Топливо воспламеняется за счет сжатого горячего воздуха (прямое вспрыскивание).
Далее цикл повторяется.
В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:
· Дизель с неразделённой камерой: камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на холостом ходу. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск.
· Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой либо предкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно завихрялся. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива. Такая схема долго считалась оптимальной для легких дизелей и широко использовалась на легковых автомобилях. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с нераздельной камерой и с системами подачи топлива
Шум и черный дым дизельного двигателя
За дизельными двигателями закрепился имидж шумных и дымных машин, который в общем-то верен.
Шум дизельного двигателя вызван следующим: в камере сгорания при впрыске топлива и начале его горения резко возрастает давление, которое и вызывает этот многим неприятный шум. Данный шум в общем неизбежен при работе двигателя, но за последние годы он был значительно снижен: улучшения в конструкциях камеры сгорания и форсунок, а также применение шумозащитных кожухов с низкошумными глушителями.
Повышение шумности дизеля часто бывает вызвано неисправностью форсунок.
Дымность дизеля связана с неправильным сгоранием топлива. В отличии от шума этот вопрос практически полностью решаем. Во время запуска и прогревания двигателя небольшое количество белового или голубого дыма является нормальным, но при работе под статичной нагрузкой в нормальных условиях его не должно быть. Черный дым обычно вызван недостатком воздуха: либо забит воздушный фильтр, либо впрыснуто большое количество топлива (при значительном набросе нагрузки).
Система впрыска топлива дизельного двигателя
Одно из основных отличий дизельного и бензиновых двигателей — поступление топлива в камеру сгорания. На сегодня в автомобилях на большинстве двигателей используется карбюратор. Карбюраторными двигателями называют двигатели, в которых основная часть процесса приготовления рабочей смеси жидкого топлива с воздухом осуществляется вне цилиндра в особом приборе — карбюраторе. Воспламенение рабочей смеси в карбюраторных двигателях осуществляется при помощи электрической искры. Карбюратор смешивает воздух и топливо прежде, чем воздух входит в цилиндр. Создается горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.
На дизельных двигателях используются прямая система впрыскивания топлива — дизельное топливо поступает непосредственно в цилиндр.
Инжектор дизельного двигателя — самый сложный его компонент, в различных двигателях он может располагаться в разных местах. Инжектор должен выдерживать температуру и давление внутри цилиндра и при этом впрыскивать топливо мелкими частицами. Для равномерного распределения топлива в цилиндре в некоторых дизельных двигателях используются специальные впускные клапаны, предкамеры и другие устройства улучшения циркуляции воздуха в камере сгорания, а также дополнительные механизмы, способствующие воспламенению и горению.
В холодном дизельном двигателе сжатие не может нагреть воздух до температуры воспламенения топлива. Поэтому для запуска холодного двигателя используется свеча предпускового подогрева, которая представляет собой электрически нагреваемый провод, похожий на провод тостера.
На более маленьких двигателях и на двигателях, на которых нет запальных свечей используются компьютеры для управления. Конечно, механика — не единственное различие между дизельными двигателями и бензиновыми двигателями. Существуют также разные сорта топлива
Дизельный двигатель имеет ряд отличительных особенностей:
· имеет большую степень сжатия и как следствие более высокий коэффициент полезного действия, больший вес и габариты, низкий расход топлива;
· имеет низкие обороты коленчатого вала и как следствие меньшую удельную мощность, сопровождаемые неполным сгоранием топлива, сажеобразованием;
· не имеет дроссельной заслонки, поэтому развивает высокий крутящий момент на низких оборотах;
· имеет сложную конструкцию топливной аппаратуры и как следствие высокую чувствительность к качеству топлива.
· Основными направлениями совершенствования дизельных двигателей являются:
метки: Двигатель, Дизель, Дизельный, Сгорание, Работа, Устройство, Скачать, Двигун
1. История
В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1893. Первый функционирующий образец, названый «Дизель-мотором», был построен Дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан.
Интересно, что в написанной им книге в качестве идеального топлива предлагалась каменноугольная пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также наблюдались большие проблемы с подачей пыли в цилиндры. Зато была открыта дорога к использованию в качестве топлива тяжелых нефтяных фракций. Хотя Дизель и был первым, кто запатентовал двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт ранее высказывал похожие идеи. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался (в конце такта сжатия) в ёмкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя емкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода тепла снаружи.
Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, т. е. он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.
В 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», т.е. дизельный двигатель в его современном виде с форкамерой, который назвали «Тринклер-мотором». При сопоставлении двигателей постройки «Дизель-мотора» и «Тринклер-мотора» русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более совершенной и перспективной. «Тринклер-моторы» не имели воздушного компрессора, а подвод тепла в них был более постепенным и растянутым по времени по сравнению с двигателем Дизеля. Российская конструкция оказалась проще, надежнее и перспективнее немецкой. [2]
В 1898 г. Эммануэль Нобель приобрел лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. С 1899 г. Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизелей. В 1900 г на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобеля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель». [3]
8 стр., 3797 слов
Поршневые двигатели внутреннего сгорания развитие науки
… вклад в развитие ДВС; 3. раскрыть сущность циклов для поршневых двигателей внутреннего сгорания и провести анализ. Структура работы. Работа состоит … после нескольких пробных пусков. В 80-х гг. XVIII века потребность в универсальном двигателе стала исключительно острой в связи с … патентах разных стран на паровые машины в 80-х гг. XVIII в. В своём развитии паровая машина способствовала появлению …
В настоящее время используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», т. к. теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей с воспламенением от сжатия. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива не позволяли применять дизели в высокооборотистых агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизелей на автотранспорте.
В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным дальнейшее увеличение скорости вращения. Востребованный в таком виде высокооборотный дизель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, однако доводы в пользу двигателей с электрическим зажиганием (традиционный принцип работы, лёгкость и небольшая цена производства) позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях, В 50 — 60-е годы дизель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.
В дальнейшие годы происходит рост популярности дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилей, не только из-за экономичности и долговечности дизеля, но также из-за меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время предлагают как минимум по одной модели с дизельным двигателем.
Дизельные двигатели применяются также на железной дороге. Локомотивы, использующие дизельный двигатель — тепловозы — являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках, конкурируют с электровозами за счёт автономности, перевозят до 40 % грузов и пассажиров в России и выполняют 98 % маневровой работы ] . Существуют также одиночные автомотрисы, дрезины и мотовозы, которые повсеместно используются на электрифицированных и неэлектрифицированных участках для обслуживания и ремонта пути и объектов инфраструктуры. Иногда автомотрисы и небольшие дизель-поезда называют рельсовыми автобусами.
2. Принцип работы
12 стр., 5889 слов
Общее устройство и работа двигателя
… топлива внутри цилиндров двигателя преобразуется в механическую работу, используемую для передвижения автомобиля. Расширяющиеся при сгорании рабочей смеси (смесь топлива с воздухом) в цилиндрах двигателя газы воздействуют на поршни, … приводя его в движение. Классификация автомобильных двигателей осуществляется по следующим признакам: … сжатия рабочая смесь в конце такта сжатия будет занимать меньший …
2.1. Четырёхтактный цикл
- 1-й такт. Впуск . Клапан впуска открывается, воздух поступает в цилиндр и клапан сразу закрывается.
- 2-й такт. Сжатие . Поршень, двигаясь к ВМТ (верхней мёртвой точке) сжимает воздух в 16(в тихоходных)-20(в быстроходных) раз, после чего в горячей среде распыляется топливо через форсунку.
- 3-й такт.(Рабочий ход).
Горение, Расширение . После распыления топлива в горячем воздухе оно сгорает, двигая поршень вниз. (Поджиг соляры происходит после того, как поршень почти достиг верхней мёртвой точки за счёт высокой температуры сжатого воздуха).
- 4-й такт. Выпуск . Поршень идёт вверх, клапан выпуска открывается, происходит выпуск и продувка.
Далее повторяются все 4 такта.
В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:
- Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском»): камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на оборотах холостого хода. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск.
- Дизель с разделённой камерой : топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой либо форкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно закручивался. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемых топлива и воздуха и самовоспламенению смеси. Такая схема считалась оптимальной и широко использовалась. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с непосредственным впрыском топлива и с системами подачи топлива Common Rail.
2.2. Двухтактный цикл
Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, возможно использование двухтактного цикла. Поршень идёт вниз, открывая впускное и выпускное окно. Воздух поступает в цилиндр и в это же время выходят отработавшие газы. Когда поршень идёт вверх—все окна закрываются. Происходит сжатие—это первый такт. Через форсунки распыляется топливо и оно загорается. Происходит такт расширения — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т.д.
Для осуществления продувки в нижней части цилиндра устраиваются продувочные окна. Когда поршень находится внизу, окна открыты. Когда поршень поднимается, он перекрывает окна.
Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой. Существует также клапанно-щелевая продувка, когда отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха. Есть ещё двигатели, где в каждом цилиндре находятся два встречно двигающихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (такая система использовалась на тепловозах ТЭ3 и ТЭ10, танковых двигателях 4ТПД, 5ТД(Ф) (Т-64), 6ТД (Т-80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авиации — на бомбардировщиках Юнкерс).
4 стр., 1673 слов
Способы увеличения мощности двигателя
… первых образцов двигателей внутреннего сгорания. В 1885—1896 г. Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель проводили исследования в области повышения вырабатываемой мощности и снижения потребления топлива путем сжатия … то с воздухом все гораздо сложнее. На обычном двигателе, который принято называть атмосферным, воздух засасывается при движении поршня вниз. Выходит, что его количество ограничено объемом …
Поскольку в двухтактном цикле рабочие ходы происходят вдвое чаще, то можно ожидать двукратного повышения мощности по сравнению с четырёхтактным циклом. На практике же это не удаётся реализовать, и двухтактный дизель мощнее такого же по объёму четырёхтактного максимум в 1,6—1,7 раз.
В настоящее время двухтактные дизели широко применяются только на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта. При невозможности повышения частоты вращения двухтактный цикл оказывается выгодным; такие тихоходные дизели имеют мощность до 100 000 л.с.
В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные дизели строят только с неразделёнными камерами сгорания.
3. Варианты конструкции
тронковыми
двойного действия
4. Реверсивные двигатели
Большинство ДВС рассчитаны на вращение только в одну сторону; если требуется получить на выходе вращение в разные стороны, то используют передачу заднего хода в коробке перемены передач или отдельный реверс-редуктор. Электрическая передача также позволяет менять направление вращения на выходе.
Однако на судах с жёстким соединением двигателя с гребным винтом фиксированного шага приходится применять реверсивные двигатели, чтобы иметь возможность двигаться задним ходом. Для этого нужно изменять фазы открытия клапанов и впрыска топлива. Обычно распределительные валы снабжаются двойным количеством кулачков; при остановленном двигателе специальное устройство приподнимает толкатели клапанов, что даёт возможность передвинуть распредвалы в новое положение. Встречаются также конструкции с реверсивным приводом распределительного вала — здесь при изменении направления вращения коленчатого вала сохраняется направление вращения распределительного вала. Двухтактные двигатели с контурной продувкой, когда газораспределение осуществляется поршнем, не нуждаются в специальных реверсивных устройствах (однако в них всё же требуется корректировка момента впрыска топлива).
Реверсивные двигатели также применялись на ранних тепловозах с жёстким соединением вала двигателя с колёсами.
5. Преимущества и недостатки
Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением свыше 50 % (например, MAN S80ME-C7 тратит только 155 гр на кВт*ч, достигая эффективности 54,4 %).
[4] Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.
Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — смесь не успевает догореть в цилиндрах. Это приводит к снижению удельной мощности двигателя на 1 л объёма, а значит, и к снижению удельной мощности на 1 кг массы двигателя. Это послужило причиной малого распространения дизелей в авиации (только некоторые бомбардировщики Юнкерс, а также советский тяжелый бомбардировщик Пе-8 и Ер-2, оснащавшиеся авиационными дизелями АЧ-30 и АЧ-40 конструкции А. Д. Чаромского и Т. М. Мелькумова).
7 стр., 3476 слов
Смесеобразование и сгорание топлива в цилиндрах дизеля
… широко применять моторное топливо ДТ. 1.2 Понятие о смесеобразовании. Смесеобразованием называют процесс приготовления горючей смеси в целях подготовки топлива к сгоранию. На смесеобразование отводится в зависимости от быстроходности дизеля от 0.06 до …
На максимальной эксплуатационной мощности смесь в дизеле не догорает, приводя к выбросу облаков сажи («тепловоз дает медведя»).
Дизельный двигатель не имеет дроссельной заслонки (современные дизеля их уже имеют, т.к. имеют необходимость взаимодействовать с системой EGR, процессом управляет электроника/программистика), регулирование мощности осуществляется регулированием количества впрыскиваемого топлива, т. к. дизель (исправный) всегда работает на обеднённых смесях (неисправный — чадит).
Это приводит к отсутствию снижения давления в цилиндрах на низких оборотах. Потому дизель выдаёт высокий вращающий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя, а более высокий теоретический КПД (см. Карно) даёт более высокую топливную эффективность.
По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН) , оксиды (окислы) азота (NO х ) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Они могут привести к астме и раку лёгких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.
Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и так же способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, в частности, у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности (мощности, снимаемой с единицы массы мотора), а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата (хотя это характерно для слишком уж лёгких боевых единиц).
Конечно, существуют и недостатки, среди которых — характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистость топлива. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.
6 стр., 2807 слов
Дизельные топлива, получение, физико-химические показатели качества топлива
… дизельного топлива, определяющие его эксплуатационные качества, приведены в табл.8. 1. Свойства дизельного топлива, влияющие на безотказность работы двигателя, мощность и расход топлива, это прежде всего свойства, характеризующие надежность подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя, …
Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартера большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Такие загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов («катализатор» в просторечии), работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO 2 ) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой системы Common rail. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электронно-управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар (приблизительно эквивалентно «атмосфер»), то в новейших системах «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» (EGR).
«Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и так называемого «интеркулера» — то есть устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбонагнетателем — чтобы после охлаждения получить бОльшую массу воздуха (кислорода) в камеры сгорания при прежней пропускной способности коллекторов, а Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.
11 стр., 5013 слов
Устройство дизельного и карбюраторного двигателей автомобиля
… дизельных двигателей, соединенный с совершенствованием их системы, введением электроники в системы топливопередачи и управления движком. Инновационные дизели последних поколений впритык приблизились к бензиновым моторам, что касается шума и … смазываются топливом, а зазоры в прецизионных деталях совсем малы. С начала 90-х годов стала внедряться электронная система управления дизельным двигателем, …
В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя (Отто).
Однако, аналогичные детали у дизеля обычно тяжелее и более устойчивы к высоким давлениям сжатия, имеющим место у дизеля, в частности, хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, но твёрдость стенок блока цилиндров выше. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и часто (но не всегда) рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней (верхние плоскости) в дизельном двигателе находятся выше (как правило) верхней плоскости блока цилиндров, когда поршень находится в верхней точке своего хода. Во многих случаях головки поршней содержат в себе камеру сгорания («прямой впрыск»).
6. Сферы применения
Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы, дизелевозы) и безрельсовых (автомобили, автобусы, грузовики) транспортных средствах, самоходных машинах и механизмах (тракторы, асфальтовые катки, скреперы и т. д.), а также в судостроении в качестве главных и вспомогательных двигателей.
7. Мифы о дизельных двигателях
- Дизельный двигатель слишком медленный.
Современные дизельные двигатели с системой турбонаддува гораздо эффективнее своих предшественников, а иногда и превосходят своих бензиновых атмосферных (без турбонаддува) собратьев с таким же объёмом двигателя. Об этом говорит дизельный прототип Audi R10, выигравший 24-х часовую гонку в Ле-Мане, и новые двигатели BMW, которые не уступают по мощности атмосферным (без турбонаддува) бензиновым и при этом обладают огромным крутящим моментом.
- Дизельный двигатель слишком громко работает.
Правильно настроенный дизель лишь немного «громче» бензинового, что заметно лишь на холостых оборотах. В рабочих режимах разницы практически нет ] . Громко работающий двигатель свидетельствует о неправильной эксплуатации и возможных неисправностях. На самом деле старые дизели с механическим впрыском действительно отличаются весьма жесткой работой. Только с появлением аккумуляторных топливных систем высокого давления («Common-rail») у дизельных двигателей удалось значительно снизить шум, прежде всего за счет разделения одного импульса впрыска на несколько (типично — от 2-х до 5-ти импульсов).
7 стр., 3136 слов
Турбокомпрессоры в двигателях внутреннего сгорания
… сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт. Особенно эффективен турбонаддув у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Он повышает мощность … нагнетающего воздух в цилиндры двигателя. Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно … к значительному увеличению популярности турбокомпрессоров. Приставка “турбо” стала входить в моду. В то время, …
- Дизельный двигатель гораздо экономичнее.
источник не указан 634 дня
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/dizelnyiy-dvigatel/
- Дизельный двигатель плохо заводится в мороз.
При правильной эксплуатации и подготовке к зиме проблем с двигателем не возникнет ] . Например дизельный двигатель VW-Audi 1,9 TDI (77 кВт/105 л.с.) оснащён системой быстрого запуска: нагрев свечей накаливания до 1000 градусов осуществляется за 2 с. Система позволяет заводить двигатель в любых климатических условиях без предпускового разогрева.
- Дизельный двигатель нельзя переоборудовать под использование в качестве топлива более дешевого газа.
степени сжатия
8. Рекордсмены
Самый большой/мощный дизельный двигатель
Sultzer RT-flex96c
Конфигурация — 14 цилиндров в ряд
Рабочий объём — 25 480 литров
Диаметр цилиндра — 960 мм
Ход поршня — 2500 мм
Среднее эффективное давление — 1,96 МПа (19,2 кгс/см²)
Мощность — 108 920 л.с. при 102 об/мин. (отдача с литра 4,3 л.с.)
Крутящий момент — 7 571 221 Н·м
Расход топлива — 13 724 литров в час
Сухая масса — 2300 тонн
Габариты — длина 27 метров, высота 13 метров
Самый большой дизельный двигатель для грузового автомобиля
Caterpillar 3524B
Конфигурация — Два последовательно соединенных V-образных 12 цилиндровых мотора (24 цилиндра)
Рабочий объём — 117,1 литров
Диаметр цилиндра — 170 мм
Ход поршня — 215 мм
Мощность — 3550 л.с. при 1750 об/мин. (отдача с литра — 30,3 л.с.)
Крутящий момент — более 16 000 Нм
Самый большой/мощный серийный дизельный двигатель для серийного легкового автомобиля
Audi 6.0 V12 TDI
Конфигурация — 12 цилиндра V-образно, угол развала 60 градусов.
Рабочий объём — 5934 куб. см
Диаметр цилиндра — 83 мм
Ход поршня — 91,4 мм
Степень сжатия — 16
Мощность — 500 л.с. при 3750 об/мин. (отдача с литра — 84,3 л.с.)
Крутящий момент — 1000 Нм в диапазоне 1750-3250 об/мин.
Примечания
Данный реферат составлен на основе .
Реферат: Система питания дизельных и карбюраторных двигателей
Реферат
На тему: Система питания дизельных и карбюраторных
двигателей.
Выполнил
Проверил
Оглавление:
1 Введение………………………………………………… стр 3-4 Система питания дизельных двигателей.
2 Топливо для дизельных двигателей…………………… стр 5
3 Смесеобразование в дизелях…………………………… стр 6-7
4 Система питания дизеля……………………………… стр 8-10
5 Топливные насосы высокого давления……………… стр 11-13
6 Форсунки…………………………………………..…… стр 13-15
Система питания карбюраторных двигателей.
7 Топливо для карбюраторных двигателей……..……… стр 15-16
8 Система питания карбюраторного двигателя..……… стр 16
9 Смесеобразование. Влияние качества и состава горючей смеси на работу двигателя………………………………… стр 17
10 Карбюратор К-22Г автомобилей ГАЗ-51 и ГАЗ-63А. стр 17-18
11 Подача топлива и воздуха в карбюратор и горючей смеси в двигатель………………………………………………………. стр18
12 Топливопроводы, топливный насос, топливный фильтр, воздухоочиститель, впускные и выпускные трубопроводы, глуши-тель…………………………………………………………… стр 18-20
13 Заключение…..………………………………………… стр 21
15 Литературы…..………………………………………… стр 22
Введение.
Автомобили и тракторы, являясь базовыми машинами для большин-ства строительных и дорожных машин (бульдозеров, кранов, погрузчиков и т. д.), широко используются для массовых перевозок сыпучих и вязких грузов, разнообразных строительных материалов, изделий и конструкций. Транспортные работы влияют на эффективность строительства. Стои-мость транспортных работ составляет 12—20% от общей стоимости стро-ительства.
Начало развития двигателей внутреннего сгорания относится к 60-м годам XIX в. В 1860 г. Появился газовый двигатель Ленуара, в 1870 г.— четырехтактный газовый двигатель Отто. В России первый бензиновый двигатель был создан в Петербурге в 1879 г. капитаном русского флота И. С. Костовичем. В 1897 г. в Германий по проекту инженера Р. Дизеля был построен двигатель с воспламенением топлива от сжатого до высокой температуры воздуха. В 1901 г. в России по проекту талантливого инже-нера Г. В. Тринклера был построен первый в мире бескомпрессорный двигатель с воспламенением от сжатия. В 1910 г. по проекту русского изобретателя Я. В. Мамина был построен бескомпрессорный двигатель с воспламенением от сжатия для колесного трактора.
После Великой Октябрьской социалистической революции в нашей стране стало быстро расти производство двигателей внутреннего сгорания для различных отраслей народного хозяйства, в том числе и для строи-тельных машин. В развитии и совершенствовании двигателей внутреннего сгорания большую роль сыграли русские ученые В. И. Гриневецкий,» Е. К. Мазинг, Н. Р. Бриллинг, А. С. Орлин, В. Н. Болтинский и др.
В настоящее время на моторных и автотракторных заводах уже не выпускаются карбюраторные (ЗИЛ-130, ГАЗ-53 и др.) и дизельные (ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-740, СМД-14, В-30, Д-108, А-03, Д-130, Д-180 и др.) двигатели для автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин.
Начало развития советского автомобилестроения относится к 1924 г., когда Московский завод АМО выпустил первые грузовые автомобили АМО-Ф-15. В 1925 г. Ярославский автомобильный завод стал выпускать трехтонные грузовые автомобили. В 1932—1933 гг. автомобильные заводы в Москве и Горьком начали выпускать грузовые автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-АА. В 1937 г. Советский Союз вышел на второе место в мире и первое в Европе по выпуску грузовых автомобилей.
В годы Великой Отечественной войны был построен Миасский авто-мобильный завод, выпускавший грузовые автомобили. После окончания войны построены автозаводы в Минске, Ульяновске, Кутаиси, Одессе, Мытищах, Львове, Павлове, Жодине, Кременчугег Запорожье, Могилеве и других городах и реконструированы Московский, Горьковский автомо-бильные заводы и Ярославский моторостроительный завод.
В 1946—1948 гг. автомобильная промышленность перешла к выпуску автомобилей новых конструкций. Московский автозавод им. И. А. Лиха-чева в 1948 г. приступил к выпуску автомобилей ЗИС-150 и ЗИС-151, а с 1961 г.—грузовых автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131. Горьковский автоза-вод в 1946 г. начал выпуск грузовых автомобилей ГАЗ-51, в 1948 г.— грузовых автомобилей ГАЗ-63. С 1964 г. завод стал выпускать вместо автомобиля ГАЗ-63 автомобиль ГАЗ-66 и с 1965 г.—вместо автомобиля ГАЗ-51 автомобиль ГАЗ-53. Минский автозавод в 1947 г. приступил к вы-пуску грузовых автомобилей МАЗ и самосвалов повышенной проходимо-сти, а с 1977 г. — к производству автомобилей нового семейства МАЗ-5335. Кутаисский и Кременчугский автозаводы выпускают самосвалы и тягачи (КрАЗ-256Б1, КрАЗ-258Б1 и др.). Белорусский автозавод с 1965 г. выпускает мощные высокопроизводительные автомобили-самосвалы БелАЗ-540А. Камский автомобильный завод выпускает транспортные ав-томобили КамАЗ-5320, самосвалы К.амАЗ-5511 и тягачи КамАЗ-5410.
Массовый выпуск тракторов начался в годы первой пятилетки на двух тракторных заводах — Волгоградском имени Ф. Э. Дзержинского в 1930 г. и Харьковском в 1932 г., рассчитанных на ежегодный выпуск 50 тыс. колесных тракторов. С 1937 г. эти заводы перешли на выпуск гусе-ничных тракторов СХТЗ-НАТИ. В 1933 г. был пущен Челябинский трак-торный завод, предназначенный для выпуска гусеничных дизельных тракторов.
В годы Великой Отечественной войны были созданы Алтайский, Ли-пецкий и Владимирский тракторные заводы и восстановлены Волгоград-ский имени Ф. Э. Дзержинского и Харьковский. После окончания войны построены новые тракторные заводы — Минский, Онежский и Харьков-ский тракторосборочный и др. В послевоенные годы тракторная промыш-ленность полностью перешла на выпуск дизельных тракторов. В 1962 г. Советский Союз вышел на первое место в мире по выпуску тракторов.
В настоящее время тракторная и машиностроительная промышлен-ность выпускает тракторы и автомобили различных типов; обладающие высокими тяговыми, экономическими, эксплуатационными качествами, работающие на повышенных скоростях в тяжелых дорожных условиях. При создании новых моделей тракторов большое внимание уделяется повышению их надежности, унификации основных деталей и узлов, сокращению трудоемкости технического обслуживания, что позволяет резко повысить эффективность использования транспортных средств в народном хозяйстве страны.
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Топливо для дизельных двигателей.
В дизельных двигателях применяют дизельное топливо, являющееся продуктом переработки нефти. Топливо, используемое в дизельных двига-телях, должно обладать следующими основными качествами: оптималь-ной вязкостью, низкой температурой застывания, высокой склонностью к воспламенению, высокой термоокислительной стабильностью, высокими антикоррозионными свойствами, отсутствием механических примесей и воды, хорошей стабильностью при хранении и транспортировке.
Вязкость дизельного топлива влияет на процессы топливоподачи и распыливания. При недостаточной вязкости топлива увеличивается утечка его через зазоры в распылителях форсунки и в прецизионных парах топли-вного насоса, а при высокой ухудшаются процессы топливоподачи, рас-пыливания и смесеобразования в двигателе. Вязкость топлива зависит от температуры. Температура застывания топлива влияет на процесс подачи топлива из топливного бака в цилиндры двигателя. Поэтому топливо дол-жно иметь низкую температуру застывания.
Склонность топлива к воспламенению влияет на протекание процесса сгорания. Дизельные топлива, обладающие высокой склонностью к вос-пламенению, обеспечивают плавное протекание процесса сгорания, без резкого повышения давления. Воспламеняемость топлива оценивают це-тановым числом (ЦЧ), которое численно равно процентному содержанию по объему цетана в смеси цетана и альфаметилнафталина, равноценной по воспламеняемости данному топливу. Для дизельных топлив ЦЧ=40÷60.
Термоокислительная стабильность дизельного топлива характеризует его стойкость против смоло- и нагарообразования. Повышенное нагаро- и смолообразование вызывает ухудшение отвода теплоты от стенок камеры сгорания и нарушение подачи топлива через форсунки в. двигатель, что приводит к снижению мощности и экономичности двигателя.
Дизельное топливо не должно содержать коррозирующих веществ, так как присутствие их приводит к коррозии деталей топливоподающей аппаратуры и двигателя. Дизельное топливо не должно содержать механи-ческих примесей и воды. Присутствие механических примесей вызывает засорение фильтров, топливопроводов, форсунок, каналов топливного на-соса и увеличивает, износ деталей топливной аппаратуры и двигателя. Стабильность дизельного топлива характеризует его способность сохра-нять свои начальные физические и химические свойства при хранении
и транспортировке.
Для автотракторных дизелей применяют выпускаемые промышлен-ностью топлива: ДЛ— дизельное летнее (при температуре выше 0°С), ДЗ —дизельное зимнее (ори температуре до —30°С); ДА —дизельное арк-тическое (при температуре ниже —30° С) (ГОСТ 4749—73).
Смесеобразование в дизелях.
Процесс приготовления горючей смеси внутри цилиндра двигателя называют смесеобразованием. Процесс смесеобразования в дизеле состоит в распыливании впрыскиваемого жидкого топлива форсункой на мельчай-шие капли и в равномерном распределении их в объеме сжатого воздуха в камере сгорания. Смесеобразование в дизеле осуществляется в конце про-цесса сжатия и в начале процесса расширения и протекает за очень корот-кий промежуток времени, соответствующий 30—40° поворота коленчато-го вала. В результате кратковременности процесса смесеобразования и низкой испаряемости дизельного топлива горючая смесь получается неод-нородной, что вызывает необходимость увеличения избытка воздуха для обеспечения полного сгорания топлива. Поэтому дизели работают с коэф-фициентом избытка воздуха, большем единицы (а= 1,2÷1,8). Высокое зна-чение коэффициента избытка воздуха способствует уменьшению среднего эффективного давления. Чтобы уменьшить коэффициент избытка воздуха при обеспечении полного и своевременного сгорания топлива, следует улучшать качество смесеобразования.
Для улучшения смесеобразования необходимо повышать тонкость, однородность и равномерность распыливания топлива. Гонкость и одно-родность распыливания характеризуется диаметром и числом капель, по-лучающихся при распаде струи топлива. Тонкость и однородность распы-ливания улучшаются с повышением давления впрыска и противодавления в цилиндре, с уменьшением диаметра соплового отверстия форсунки и вязкости топлива.
Равномерное распределение капель в камере сгорания зависит от дальнобойности факела распыленного топлива. Дальнобойность (глубина проникновения частиц топлива в среду сжатого воздуха) факела увеличи-вается при повышении давления впрыска и при уменьшении противодав-ления в цилиндре. На равномерное распределение капель топлива в объё-ме сжатого воздуха, а следовательно, и на качество смесеобразования зна-чительное влияние оказывает конструкция камеры сгорания.
В автотракторных дизелях применяют два типа камер сгорания: не-разделенные и разделенные. Неразделенные камеры сгорания (рис. 1, а) представляют собой единый объем, заключенный между днищем поршня и поверхностью головки, в котором происходит процесс смесеобразования и сгорания топлива, впрыснутого через форсунку. Тонкость распыливания и необходимая дальнобойность факела обеспечиваются большим давлени-ем впрыска, равным 20—60 МПа, и малым диаметром сопловых отвер-стий форсунки. Равномерное распределение частиц топлива в объеме сжа-того воздуха достигают применением многодырчатых форсунок.
Дизели с неразделенными камерами характеризуются высокой эконо-мичностью и хорошими пусковыми качествами, но обладают повышенной жесткостью (резкое нарастание давления в процессе сгорания) работы и высокими требованиями к изготовлению и эксплуатации топливной аппаратуры.
Разделенные камеры сгорания состоят из двух объемов, которые сое-динены между собой одним или несколькими каналами. Разделённые ка-
Рис. 1. Формы камер сгорания
меры бывают двух типов: вихревые камеры и предкамеры. Вихревая ка-мера (рис. 1, б) состоит из основной 3 и вихревой 1 камер, соединенных между собой каналом 2, «который расположен под углом к днищу поршня и тангенциально по отношению к вихревой, камере. Вихревая камера об-ычно имеет шаровую форму и располагается в головке цилиндра. Объем вихревой камеры составляет 60—80% от всего объема камеры сгорания.
Процесс смесеобразования и сгорания в дизелях с вихревой камерой осуществляется следующим образом. В процессе сжатия воздух из полос-ти цилиндра поступает по тангенциальному каналу в вихревую камеру, где приобретает интенсивное вращательное движение. Благодаря этому топливо, впрыскиваемое форсункой, хорошо перемешивается с воздухом и самовоспламеняется. При сгорании топлива в вихревой камере давление в ней резко повышается и смесь несгоревшего топлива с продуктами сго-рания перетекает через тангенциальный канал в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом, и полностью сгорает. Достоинство вихрекамерных дизелей: хорошее смесеобразование, воз-можность работы с пониженным коэффициентом избытка воздуха при бездымном сгорании, мягкая работа, возможность применения однодыр-чатых форсунок со сравнительно малым давлением впрыска топлива (10—15 МПа). К недостаткам дизелей с вихревой камерой относятся меньшая экономичность по сравнению с дизелями с неразделенным камерами и затруднительный пуск.
В предкамерных дизелях камера сгорания состоит из основной каме-ры 3 и предкамеры 2 (рис. 1, в), соединенных между собой одним или нес-колькими каналами. Объем предкамеры составляет, 25-40% объема всей камеры сгорания. Процесс смесеобразования сгорания в предкамерных дизелях происходит следующим образом. В процессе сжатия часть возду-ха из полости цилиндра перетекает в предкамеру с большой скоростью. Топливо, впрыскиваемое в предкамеру форсункой 1, перемешивается с движущимися с большой скоростью в ней воздухом и частично сгорает при малом коэффициенте избытка воздуха. При сгорании топлива давле-ние в предкамере резко повышается и смесь несгоревшего топлива с про-дуктами сгорания перетекает в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом и полностью сгорает.
Предкамерные дизели обладают теми же достоинствами и недостатками, что и вихрекамерные дизели.
Система питания дизеля
Система питания предназначена: для подачи под давлением в каждый цилиндр одинаковой, точно отмеренной порции топлива, соответствую-щей режиму работы дизеля; для очистки подаваемого топлива от механи-
Рис. 2. Схема системы питания дизеля
ческих примесей и воды; для подачи и очистки воздуха и для отвода из цилиндров отработавших газов.
Система питания дизеля (рис. 2) состоит из топливного бака 11, фильтров грубой 15 и тонкой 5 очистки топлива, топливоподкачивающего насоса 12, насоса высокого давления с регулятором 17, форсунок 3, возду-хоочистителя 16, топливопровода высокого давления 6, трубок слива топ-лива 4 из форсунок, предпускового подогревателя 1 и топливопроводов низкого давления 2, 9, 10, 13 и 14.
Топливо из бака 11 по топливопроводу 14 засасывается топливопод-качивающим насосом 12 в фильтр грубой очистки 15, где обчищается от крупных механических примесей. Очищенное топливо подается топливо-подкачивающим насосом 12 под давлением по топливопроводу 13 к филь-тру 5 тонкой очистки. В фильтре 8 топливо очищается от оставшихся при-месей и по топливопроводу 9 поступает в насос 17 высокого давления. Из насоса 17 топливо под большим давлением подается по топливопроводу высокого давления 6 к форсункам 3, из которых в распыленном виде впрыскивается в камеры5 сгорания. Излишки топлива, поданного в насос отводятся из него через перепускной клапан 7 по топливопроводу 10 об-ратно в насос 12. Топливо, которое просачивается через зазоры сопряга-емых деталей форсунок, по трубкам 4 отводится в фильтр 8.
Топливные баки служат для хранения на автомобиле или тракторе ди-зельного топлива и обладают емкостью, обеспечивающее работу дизеля с нагрузкой в течение 10—12 ч.
Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от механи-ческих примесей и воды. Топливо очищается в фильтрах грубой и тонкой очистки.
Фильтр грубой очистки очищает от крупных частиц (40—80 мкм) механических примесей. Он включается в систему между баком и топли-воподкачивающим насосом. Фильтр грубой очистки (рис. 3) состоит из корпуса 4, крышки 1, фильтрующего элемента 3 и крана 6 для слива от-стоя. Фильтрующий элемент состоит из сетчатого металлического карка-са с навитым на него ворсистым хлопчатобумажным шнуром. Правиль-ность установки фильтрующего элемента обеспечивается розеткой 5. Между корпусом 4 и крышкой 1 установлена прокладка 2.
Топливо, поступающее в корпус фильтра, проходит между витками хлопчатобумажного шнура, оставляя на его ворсинках механические при-меси. Очищенное топливо поступает во внутреннюю полость фильтрую-щего элемента и далее в отводящий топливопровод.
Фильтры тонкой очистки обеспечивают очистку топлива от механи- ческих частиц небольшого размера (4—6 мкм). Их включают в систему питания между топливоподкачивающим насосом и насосом высокого дав-ления. Фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки устанавливае-мых на автотракторных дизелях, изготовляют из хлопчатобумажной нити или минеральной шерсти.
Рис. 3. Фильтр грубой очистки топлива
Топливоподкачивающие насосы предназначены для непрерывной по-дачи топлива из бака в насос высокого давления под постоянным избыточ-ным давлением (ОД—0,3 МПа). Топливоподкачивающие насосы, приме-няемые на дизелях, по конструкции делят на поршневые, шестеренчатые и
коловратные. В автотракторных дизелях широко применяют поршневые насосы, которые устанавливают на корпус топливного насоса высокого давления и приводят в действие от его кулачкового вала.
Рис. 4. Топливоподкачивающий насос:
а, б – разрезы; в, г, – схемы действия.
Топливоподкачивающий насос (рис. 4, а, б) состоит из корпуса 13, поршня 20 с пружиной 21, роликового толкателя 17 со штоком 16 и пру-жиной 15, всасывающего 12 и нагнетательного 2 клапанов с пружинами 3 и пробок 4 и 22. Нагнетательный клапан 2 центрируется в пробке 4. Над всасывающим клапаном расположен насос для ручной прокачки топлива, имеющий отверстие для центрирвания всасывающего клапана.
Насос ручной прокачки топлива служит для заполнения топливом системы питания при пуске дизеля. Он состоит из цилиндра с крышкой 6. В цилиндре движется поршень 8 со штоком 5 и рукояткой 7. На дне ци-линдра имеется уплотнительное кольцо 10, которое зажимается при на-винчивании рукоятки штока на крышку цилиндра. Топливо в насос подво-дится по каналу 11, а отводится по топливопроводу 1 .
Топливные насосы высокого давления
Топливный насос предназначен для подачи под давлением к форсунке каждого цилиндра одинаковой точно отмеренной порции топлива, соот-ветствующей режиму работы дизеля, в момент, обеспечивающий хорошие условия смесеобразования и сгорания. В автотракторных дизелях наибо-лее распространены топливные насосы золотникового типа с постоянным ходом плунжера. В этих насосах количество подаваемого топлива регули-руют поворотом плунжера.
В качестве примера рассмотрим конструкцию топливного насоса 4ТН9ХЮ (четырехплунжерный топливный насос с диаметром плунжера 9 мм и ходом плунжера 10 мм).
Устройство насоса. Он (рис. 5) состоит из корпуса 18, кулачкового ва-ла 19, головки 6, четырех секций насоса и механизма регулирования коли-чества подаваемого топлива.
Корпус представляет собой отлитую из чугуна коробку, к которой крепят головку с помощью болтов 7 и в которой размещают узлы и детали насоса. Корпус внутри имеет горизонтальную перегородку, которая делит его на верхнюю и нижнюю полости. В верхней полости размещены меха-низм регулирования количества подаваемого топлива и выступающие из головки части плунжерных пар, а в нижней — кулачковый вал 19. В гори-зонтальной перегородке имеются четыре отверстия, в которых установле-ны толкатели 14. С правой стороны корпуса имеется прилив для установ-ки топливоподкачивающего насоса. К заднему торцу корпуса крепят регу-лятор частоты вращения, ж переднему торцу — плиту 17 и установочный фланец 16 .
Кулачковый вал служит для периодического перемещения плунжеров из нижнего положения, в верхнее. Вал установлен на шариковых подшип-никах. Он имеет четыре кулачка тангенциального профиля и эксцентрик для привода в действие топливоподкачивающего насоса. Вал приводился во вращение от шестерни, установленной на фланец К. Шестерня соединя-ется с валом с помощью шлицевой втулки 15, которая насажена на его ко-нический хвостовик. На конце вала со стороны регулятора закреплена шестерня, с помощью которой приводится во вращение механизм регуля-тора. Кулачковый вал у четырехтактных дизелей вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Вал изготовляют штамповкой из углеродис-той стали.
Головка6 представляет собой фасонную отливку из чугуна, в которой размещены детали секций насоса, два продольных канала21 и 26 (рис.6, а), соединенных между собой поперечным каналом, и шариковый пере-пускной клапан. Топливо из фильтра тонкой очистки поступает в канал 26, а из него — в канал 21. Головка насоса соединена с корпусом шпиль-ками (рис. 5).
« Секция насоса (рис. 5, 6, а) состоит из гильзы2, плунжера 3, пружи-ны плунжера 11, нагнетательного клапана 4 с седлом 24 и пружиной 23, штуцера 5, толкателя14 с роликом 30 и регулировочным болтом 13 .
Гильза (рис. 6, а, б) представляет собой цилиндр, в верхней утолщен-ной части которого расположены два сквозных отверстия: верхнее — впускное 25 и нижнее — перепускное 22. Впускное отверстие каждой гильзы соединено с каналом 26, а перепускное — с каналом 21. Гильзу ус-танавливают в головке 6 насоса в определенном положении и фиксируют от проворачивания установочным винтом 27 .
Плунжер предназначен для подачи топлива под давлением к форсун-ке и является золотником для регулирования количества подаваемого топ-лива соответственно нагрузке дизеля. В верхней части плунжер имеет кольцевую выточку 35 (рис. 6, б) и вертикальный паз34, имеющий с од-ной стороны спиральную отсечную кромку 20 для регулирования количес- тва подаваемого плунжером топлива. Головка плунжера имеет централь-ное вертикальное 32 и радиальное 33 отверстия. На цилиндрической части плунжера предусмотрена кольцевая выточка36 для распределения смазки по трущимся поверхностям плунжера и гильзы. В нижней части плунжера имеется выступ 31, на который устанавливают тарелку 28 плунжера. На конце плунжера напрессован поводок8. Плунжер перемещается в гильзе, как поршень в цилиндре.
Нагнетательный клапан (рис. 6, г, д ) служит для периодического ра-зобщения внутренней полости топливопровода высокого давления с над-плунжерным пространством. Клапан имеет коническую запорную фаску 38, цилиндрический разгрузочный поясок 37 и хвостовик с продольными пазами. Седло клапана (рис. 6, а), установленное на торец гильзы 2, при- жимается к ней с помощью штуцера5, ввертываемого в головку насоса. Гильза, плунжер, нагнетательный клапан и седло клапана изготовляют из легированной стали.
Толкатель (рис. 5, 6, а) служит для передачи движения от кулачкового вала 19 к плунжеру 3. Он представляет собой тонкостенный стальной ста-кан. Сверху в толкатель ввернут регулировочный болт 18 с контргайкой 29. В нижней части корпуса толкателя запрессована ось ролика 30 .
Механизм регулирования количества подаваемого топлива (рис. 5) предназначен для увеличения или уменьшения количества топлива, пода-ваемого в цилиндры, при изменении режима работы дизеля. Механизм состоит из рейки 12, на которой стяжными болтами 10 закреплены хому-тики 9 и скобы 1. В пазы хомутиков входят поводки 8 плунжеров. Рейка 12 с помощью скобы 1 связана с регулятором частоты вращения.
Трущиеся поверхности подвижных деталей топливного насоса, кроме гильзы и плунжера, смазываются дизельным маслом, которое находится в нижней полости корпуса насоса. Поверхности гильзы и плунжера смазы-ваются дизельным топливом.
Рис. 5 Топливный насос 4ТН9×10 Рис. 6 Конструкция принцип дей-
ствия секции топливного насоса
Форсунки
Форсунка предназначена для впрыска топлива в камеру сгорания и распыливания его на мелкие частицы. Форсунки, применяемые на дизе-лях, разделяют на закрытые и открытые.
Закрытыми называют такие форсунки, у которых топливопровод вы-сокого д авления в период между впрысками топлива разобщен с камерой сгорания специальной запорной иглой.
Управление иглой в форсунках осуществляется механическим или ги-дравлическим приводом. В автотракторных дизелях широко распростра-нены форсунки с гидравлическим управлением (под действием давления топлива). Закрытые форсунки в зависимости от способа смесеобразования имеют различную конструкцию распиливающего устройства. По кон-струкции распылители бывают игольчатые с одним или несколькими соп-ловыми отверстиями и штифтовые с одним сопловым отверстием и кони-ческим или цилиндрическим штифтом на конце иглы. Игольчатые распы-лители с несколькими сопловыми отверстиями (4—10) применяют, как правило, в дизелях с неразделенными камерами сгорания. Штифтовые распылители, как и игольчатые распылители с одним сопловым отверсти-ием, обычно применяют в дизелях с разделенными камерами сгорания.
В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип действия за-крытой штифтовой форсунки с гидравлическим управлением иглой. Фор-сунка (рис. 7) состоит из стального корпуса 15, к которому гайкой 16 кре-пится распылитель 18 с запорной иглой 17. Игла запарным конусом 23 прижимается к коническому седлу в распылителе посредством пружины 14 и штанги 2. На нижнем конце иглы 17 имеется конический штифт 24, который выступает из соплового отверстия. Нижний торец пружины 14 упирается в тарелку штанги 2, а верхний — в тарелку регулировочного вин-та 12, который ввернут в гайку 13, завернутую до упора в корпус форсун-
ки. Положение регулировочного винта
фиксируется контргайкой 11. Регули-
ровочный винт сверху закрывается
колпаком 10, навернутым на гайку13.
Колпак 10 уплотняется с корпусом с
помощью медной прокладки 6. Рас-
пылитель и иглу изготовляют из леги-
рованной стали и подвергают терми-
ческой обработке. Чтобы обеспечить
требуемую герметичность в прецизи-
онной паре распылитель— игла, их
трущиеся поверхности притирают
друг к другу. Замена деталей в парене-
Рис. 7. Форсунки разрешается.
При работе двигателя топливо из насоса потопливопроводу 5 высокого давления, присоединенному накидной гайкой4 к корпусу 15, посту-пает через каналы 3 в корпусе 15 форсунки, кольцевую канавку 21 и канал 1 в распылителе в полость 19. При нагнетательном ходе плунжера давление топлива в полости 19 возрастает. Это давление передается на ко-ническую поверхность 22 иглы. В момент, когда давление топлива на иглу преодолевает усилие пружины, игла распылителя приподнимается и топ-ливо впрыскивается в камеру сгорания через узкую кольцевую щель меж-ду сопловым отверстием распылителя 18 и штифтом 24 иглы. Топливо под большим давлением, проходя через кольцевую щель, приобретает боль-шую скорость и распыливается на мелкие частицы. Штифт придает струе распыленного топлива форму конуса, что обеспечивает хорошее смесеоб-разование. После окончания подачи топлива насосом давление в полости 19 упадет и игла под действием пружины прижимается конусом 23 к сед-лу, разобщая полость 19 и камеру сгорания.
Несмотря на герметичность прецизионной пары распылитель — игла, небольшое количество топлива прорывается через зазор между деталями пары. Просочившееся топливо поступает в сливную трубку 8 через отвер-стие 7 в гайке 13 и сверленый болт 9 .
Форсунку крепят к головке цилиндров с помощью двух шпилек. При установке форсунки для лучшего уплотнения под гайку 16 устанавли-вают медную прокладку 20 .
Открытыми называют такие форсунки, у которых отсутствует за-порное устройство между трубопроводом высокого давления и камерой сгорания. Открытые форсунки по сравнению с закрытыми имеют ряд
существенных недостатков: подтекание топлива через сопловое отверстие из-за недостатка чёткого начала и конца впрыска топлива при малой час-
тоте вращения коленчатого вала вследствие резкого уменьшения давления впрыска. Из-за указанных недостатков открытые форсунки на дизелях применяют редко.
СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Топливо для карбюраторных двигателей
В карбюраторных двигателях в качестве топлива применяют бензин. Основной тепловой показатель бензина — его низшая теплота сгорания (около 44 000 кДж/кг). Качество бензина оценивают по его основным эк-сплуатационно-техническим свойствам: испаряемости, антидетонацион-ной стойкости, термоокислительной стабильности, отсутствию механичес-ких примесей и воды, стабильности при хранении и транспортировке.
Испаряемость бензина характеризует способность его переходить из жидкой фазы в паровую. Испаряемость бензина определяют по его фрак-ционному составу, который находится его разгонкой при различных тем-пературах. Об испаряемости бензина судят по температурам выкипания 10, 50 и 90% бензина. Так, например, температура выкипания 10% бензи-на характеризует его пусковые качества. Чем больше испаряемость при малых температурах, тем лучше качество бензина.
Бензины имеют различную антидетонационную стойкость, т.е. раз-личило склонность к детонации. Антидетонационная стойкость бензина оценивается октановым числом (ОЧ), которое числено равно процентному содержанию по объему изооктана в смеси изооктана и гептана, равноцен-ной по детонационной стойкости данному топливу. ОЧ изооктана прини-мают за 100, а гептана за нуль. Чем выше ОЧ бензина, тем меньше его склонность к детонации.
Для повышения ОЧ к бензину добавляют этиловую жидкость, которая состоит из тетраэтилсвинца (ТЭС) — антидетонатора и диброметена — выносителя. Этиловую жидкость добавляют к бензину в количестве 0,5—1 см3 на 1 кг бензина. Бензины с добавкой этиловой жидкости называют этилированными, они ядовиты, и при их использовании необходимо соб-людать меры предосторожности. Этилированный бензин окрашен в крас-но-оранжевый или сине-зеленый цвет.
Бензин не должен содержать коррозирующих веществ (серы; сернис-тых соединений, водорастворимых кислот и щелочей), так как присут-ствие их приводит к коррозии деталей двигателя.
Термоокислительная стабильность бензина характеризует его стой-кость против смоло- и нагарообразования. Повышенное нагаро- и смоло-образование вызывает ухудшение отвода теплоты; от стенок камеры сго-рания, уменьшение объема камеры сгорания и нарушение нормальной по-дачи топлива в двигатель, что приводит к снижению мощности и эконо-мичности двигателя.
Бензин не должен содержать механических примесей и воды. Присут-ствие механических примесей вызывает засорение фильтров, топливопро-водов, каналов карбюратора и увеличивает износ стенок цилиндров и дру-гих деталей. Наличие воды в бензине затрудняет пуск двигателя.
Стабильность бензина при хранении характеризует его способность сохранять свои начальные физические и химические свойства при хране-нии и транспортировке.
Автомобильные бензины маркируются буквой А с цифровым индеек-сом, показывающим значение ОЧ. В соответствии с ГОСТ 4095—75 выпускались бензины марок А-66, А-72, А-76,? АИ-93 и АИ-98.
Система питания карбюраторного двигателя
Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, при- готовления горючей смеси требуемого качества, подачи ее в цилиндры двигателя в необходимом количестве и отвода из цилиндров отработав-ших газов.
Система питания (рис. 8) состоит из топливного бака 2, топливного фильтра 1, топливного насоса 6, воздухоочистителя 4, карбюратора 7. глу-шителя отработавших газов 10, топливопроводов 5, впускного 8 и выпус-кного трубопроводов. Бензин из бака 2 через фильтр 1 подается топлив-ным насосом 6 в карбюратор 7 по топливопроводу5. В карбюраторе бен-зин распиливается на мельчайшие капли, смешивается с воздухом, посту-пившим из атмосферы через воздухоочиститель 4, и частично испаряется. В результате этого в карбюраторе образуется горючая смесь. Горючая смесь во время такта впуска поступает из карбюратора к цилиндрам дви-гателя по впускному трубопроводу 8. Во время такта выпуска отработав-шие газы из цилиндра через выпускной трубопровод 9 и глушитель 10 отводятся в атмосферу. Бензин в бак заливают через трубку 3 .
Рис. 8. Схема системы питания карбюраторного двигателя
Смесеобразование. Влияние качества и состава горючей смеси на
работу двигателя
Чтобы обеспечить полное сгорание топлива в цилиндре двигателя, топливо должно быть соответствующим образом подготовлено к процессу сгорания в виде горючей смеси. Процесс приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха называют смесеобразованием или карбюрацией. В карбюраторных двигателях горючая смесь приготовляется не в цилин-дре, а в специальных устройствах, называемых карбюраторами.
Процесс смесеобразования состоит из дозировки топлива и воздуха, истечения топлива или бензовоздушной эмульсии из распылителей, рас-пыливания топлива и перемешивания его с воздухом и испарения топлива. Этот процесс начинается в карбюраторе, продолжается при движений: горючей смеси во впускном трубопроводе и заканчивается в цилиндре двигателя в конце такта сжатия.
На работу двигателя оказывают существенное влияние качество и состав горючей смеси. В горючей смеси топливо должно быть хорошо распылено и равномерно перемешано с воздухом. Топливо и воздух дол-жны содержаться в горючей смеси в строго определенных соотношениях.
Карбюратор К-22Г автомобилей ГАЗ-51 и ГАЗ-63А
Карбюратор К-22Г относится к трехдиффузорным карбюраторам с па-дающим потоком смеси, в которых горючая смесь компенсируется при по-мощи перепускного воздушного клапана, автоматически регулирующего разрежение в диффузоре.
Карбюратор имеет:
а) главную дозирующую систему, состоящую из главного 26 (рис. 9) и дополнительного 25 жиклеров с распылителями 14 и 15 (выполненных в двух блоках), а также из автоматического перепускного воздушного кла-пана; устье распылителя14 главного жиклера находится в малом диффу-зоре 7, входящем внутрь среднего диффузора 3, а устье распылителя 15 дополнительного жиклера—в большом вспомогательном диффузоре 8; ав-томатический перепускной воздушный клапан состоит из четырех упру-гих пластин 5, регулирующих прохождений воздушного потока между стенками смесительной камеры и диффузорами 7 и 3 ;
б) систему холостого хода, в которую входят бензиновый жиклер 6, два воздушных жиклера 10 и 11 эмульсионный жиклер 9 ;
в) экономайзер с механическим приводом; к экономайзеру относятся жиклер 27 мощности и клапан 22 экономайзера, нагруженный пружиной;
г) ускорительный насос, конструктивно объединённый с экономайзе-ром, со следующими деталями: поршень 19 с пружиной 18, обратный кла-пан 21, выпускной клапан 17 и жиклер 16 ;
д) пусковое устройство — воздушную заслонку 13 с автоматическим клапаном 12 ;
е) пневматический ограничитель числа оборотов коленчатого вала двигателя, функции которого выполняют дроссельная заслонка 28, имею-щая фигурное сечение, и пружина 29 .
Рис, 9. Схема карбюратора К-22Г (автомобиль ГАЗ-51):
1 -улдеяачный винт; 2 —канал холостого хода; 3 —средний диффузор; 4 —эмульционный канал; 5 -пластина; 6 —жиклер холостого хода; 7 — малый диффузор; 8 — большой диффузор; 9 — эмульционный жиклер; 10 и11 — воздушные зканслеры; 12 — клапан воздушной заслонки; 13- воздушная заслонка; 14 — распылитель главного жиклёра; 15 —распылитель дополнительного жиклёра; 16 —жиклёр ускорительного насоса; 17 — выпускной клапан; 18 — пружина; 19 —поршень; 20— стержень; 21— обратный клапан; 22 — клапан экономайзера; 23 — канал; 24 — регулировочный винт главного жиклера; 25 — дополнительный жиклер; 26 — главный жиклер; 27 — жиклёр мощности; 28- дроссельная заслонка; 29 — пружина ограничителя оборотов.
Подача топлива и воздуха в карбюратор и горючей смеси в
двигатель
В систему подачи топлива входят топливные баки, топливопроводы, топливный насос и топливные фильтры. Топливные баки служат для хра-нения бензина, их емкость обеспечивает работу двигателя с нагрузкой в течение 10—12 ч. Баки изготовляют из тонкой листовой стали и снабжают ребрами жесткости. Бак имеет заливную горловину для заправки бензи-ном, внутренние перегородки, уменьшающие плескание бензина, пробку для слива отстоя и датчик указателя уровня топлива. В заливной горлови-не расположен сетчатый съемный фильтр для предварительной очистки бензина. Горловину закрывают откидной герметичной крышкой с впуск-ным и выпускным клапанами. Впускной клапан впускает воздух в бак при разрежении (2+4) х103 Па, обеспечивая бесперебойную подачу бензина в карбюратор. Выпускной клапан открывается при повышении давления в баке до (1,1 -4-1,8) 10* Па.
Топливопроводы обеспечивают герметичность топливной системы при всех рабочих давлениях. Их изготовляют из медных или латунных трубок. Топливопроводы между собой и с приборами системы питания со-единяются с помощью штуцеров и накидных гаек.
Топливный насос предназначен для подачи бензина в поплавную камеру карбюратора из топливного бака. Топ-ливные насосы обычно выполняют диа-фрагменного типа. Диафрагменный на-сос (рис. 10) состоит из корпуса 11, крышки 1 и головки 4. В головке насоса размещены два впускных 3 один вы-пускной 12 клапаны. Между головкой и корпусом установлена диафрагма 5, ко-торая с помощью толкателя 9 соединена Рис. 10. Топливный насос рычагом 6 привода.
Топливный фильтр предназначен для очистки бензина от механичес-ких примесей и воды. В качестве топливного фильтра в карбюраторных двигателях используют фильтры-отстойники. Топливный фильтр-отстой-ник (рис 11, а) состоит из корпуса 2, отстойника 5, фильтрующего элемен-та 4 и сливной пробки 6. Фильтрующий элемент состоит из набора алюми-ниевых или латунных пластин 3 (рис. 11,6), которые имеют выступы 2 высотой 0,05 мм и отверстия 1 для прохода чистого бензина.
Бензин из бака через топ-ливопровод 1 (рис. 11, а) посту-пает в отстойник 5. В отстойни-ке вода и часть примесей оседа-ют на дно, а бензин фильтрует-ся, проходя через щели между пластинами. Очищенный бен-зин отсасывается в топливный насос через отверстия 1 в плас-Рис. 11. Топливный фильтр-отстойник тинах и выходной канал 3.
Воздухоочиститель (воздушный фильтр) предназначен для очистки воздуха от пыли. Воздухоочистители по пособу очистки воздуха подразде-ляют на инерционные, фильтрующие и комбинированные.
В инерционных воздухоочистителях очистка воздуха состоит в отде-лении более тяжелых, чем воздух, частиц пыли при изменении направле-ния движения потока воздуха.
В фильтрующих воздухоочистителях очистка воздуха состоит в за-держании частиц пыли воздуха фильтрующим элементом, в качестве ко-торого применяют металлические сетки, войлок, хлопчатобумажные ткани и др.
В комбинированных воздухоочистителях очистка воздуха сначала осуществляется инерционным способом, а затем фильтрующим.
Комбинированные воздухоочистители обеспечивают наилучшую очистку воздуха, поэтому они получили наибольшее распространение в автотракторных двигателях. Комбинированные воздухоочистители выпол-няют сухими, мокрыми и смешанными (су-хая инерционная и мокрая фильтрующая очистка).
Комбинированный воздухоочиститель ВМ-16 (масляно-инерционный) с двумя сту- пенями очистки (рис. 12) состоит из корпу-са 4, крышки 6 с патрубком 8 отбора воздуха в компрессор фильтрующего элемента 5, масляной ванны 2, переходника 7 забора воз-
Рис. 12. Воздушный фильтр духа и переходника 1 для подачи воздуха
ВМ-16 в карбюратор.
Впускные трубопроводы предназначены для распределения горю-чей смеси по цилиндрам двигателя. Их отливают из чугуна или алюминиевого сплава и снабжают фланцем для крепления карбюратора. Впускные трубопроводы обычно выполняют симметричными относительно карбю-ратора, что обеспечивает равномерное распределение горючей смеси по цилиндрам.
Для подогрева горючей смеси среднюю часть впускного трубопрово-да выполняют с двойными стенками, между которыми проходят отрабо-тавшие газы, поступающие через специальные окна из выпускного трубо-провода. В ряде конструкций двигателей подогрев смеси регулируют с по-мощью заслонки, установленной в выпускном трубопроводе. Заслонка от-клоняет поток отработавших газов от стенки впускного трубопровода и регулирует температуру подогрева горючей смеси. Заслонка имеет ручной или автоматический привод.
Выпускные трубопроводы предназначены для отвода отработавших газов от цилиндров двигателей. Их отливают из чугуна или алюминиевого сплава, они имеют фланец для крепления выхлопного трубопровода, иду-щего к глушителю.
Глушитель (рис. 13) предназначен для уменьшения шума при выхлопе отработавших газов и для искрогашения. Глушитель представляет собой цилиндрический барабан с внутренними перегородками, имеющими большое количество отверстий. Действие глушителя основано на умень-шении скорости и давления выхлопных газов.
Рис. 13 Глушитель (автомобиль ЗИЛ-164):
1и 6- патрубки; 2– труба; 3 и 5 – перегородки; 4 – корпус.
Заключение.
Перспективы развития сельского хозяйства нашей страны во многом зависят от обеспечения его высокопроизводительной и надежной техни-кой. На майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС отмечалось, что необходимо повысить ответственность за использование и сохранность техники, улуч-шить качество ее ремонта и поднять уровень технической готовности ма-шин и оборудования, не допуская их преждевременного списания. Это возможно только при условии хорошего знания конструкции машины и правил ее эксплуатации.
Создателям новой современной техники предстоит разработать и ос-воить тракторы, сельскохозяйственные машины и приспособления сотен наименований. Увеличение производства мощной техники, оснащение ею колхозов и совхозов — верный и надежный путь, который поможет земле-дельцам комплексно механизировать возделывание, уборку и послеубо-рочную обработку сельскохозяйственных культур, значительно повысить уровень механизации овощеводства и картофелеводства, ускорить перевод сельскохозяйственного производства на индустриальную базу и прогрес-сивные технологии.
Новые модели тракторов разрабатывают с учетом агротехнических требований, выдвинутых сельскохозяйственным производством, примени-тельно к природно-климатическим особенностям разных зон страны.
Отечественные заводы не только увеличивают выпуск тракторов, но и значительно улучшают их технико-экономические показатели. Повыша-ются мощность, скорости движения, экономичность, надежность и долго-вечность; уменьшается металлоемкость; унифицируются детали, сбороч-ные единицы и механизмы; увеличивается проходимость; упрощается тех-ническое обслуживание.
Знание конструкций новых и модернизированных тракторов, агрега-тируемых с ними машин и методов их эффективной эксплуатации дает возможность повысить производительность труда механизатора, внедрить индустриальные технологии возделывания зерновых, кормовых и других культур, т. е. обеспечить получение высоких и устойчивых урожаев.
Литературы:
1 Г. П. Панкратов «Двигатели внутреннего сгорания, автомобили, трак-торы и их эксплуатация» Москва «Высшая школа» 1984.
2 Учебники и учебные пособия для подготовки сельскохозяйственных кадров массовых профессий «Трактор Т-130М» Москва Агропромиздат 1985.
3 Ярославский ордена Ленина завод «Двигатели ЯМЗ-236, ЯМЗ-238» Руководство по эксплуатации Ярославль 1975.
4 Техническое описание и инструкция по эксплуатации тракторов Т-150К, Т-157, Т-158. Харьков 1989.
Аналитика:
бензиновые и дизельные моторы – «за» и «против»
Мороз и дизель
Дело в том, что при низких температурах исправный бензиновый
двигатель зависит лишь от емкости аккумулятора и вязкости масла, в то время как
дизель «молится» еще и на качество топлива. В мороз солярка, как холодец у
умелого кулинара, становится желеобразной. Вода, которой недобросовестные
продавцы горючего разбавляют дизельное топливо, замерзает и намертво
закупоривает «артерии» автомобиля.
Получается, что для уверенности в завтрашнем дне хозяину авто с бензиновым
двигателем нужно заблаговременно купить только провода для «прикуривания» и
приготовить 50 рублей для донора со свежим аккумулятором. Владелец же
дизельного автомобиля оказывается перед непростым выбором.
Во-первых, можно установить на свою машину довольно дорогостоящую
систему отопления, которая (в зависимости от количества наворотов) может
гарантировать не только запуск двигателя в лютый мороз, но и обогрев салона.
По принципу действия оборудование для обеспечения запуска двигателя в мороз
разделяется на автономное (работа основана на сжигании топлива) и неавтономное,
использующее электроэнергию внешней электрической сети.
Доступность систем, работающих от бытовой электросети, безусловно, привлечет
тех автомобилистов, у которых есть возможность запитать устройство от 220В. При
отсутствии электропитания, очевидно, надо применять автономные подогреватели,
но за комфорт придется раскошелиться.
Есть, правда, еще один вариант: тепловой аккумулятор. Действие устройства
основано на накоплении тепловой энергии во время поездки, ее сохранении в
тепловом аккумуляторе-термосе и последующем использовании для подогрева
двигателя через определенный интервал времени. Устройство не дорого, но
эффективно лишь в течение суток после остановки двигателя – за это время
жидкость в термосе остывает.
Во-вторых, можно собрать недорогой комплект первой помощи,
включающий в себя паяльную лампу для прогрева бензобака, баллончик с эфиром для
впрыскивания под воздушный фильтр, трос для буксировки, длинную отвертку с
лоскутами тряпки для изготовления фитилей и провода для «прикуривания». Второй
вариант реанимации замороженного дизеля не только трудоемкий и может занять
несколько часов, но и вместо того, чтобы привести мотор в чувства, может вызвать
обратный эффект, в прямом смысле слова, убив двигатель. В любом из вариантов
желательно при каждой заправке заливать в топливный бак присадку-антигель,
которая, безусловно, делает свое дело, но не всегда ей под силу растопить
российскую солярку.
Достаточно оценить только перечисленные перспективы на зиму, чтобы чаша весов
не просто склонилась, а упала на сторону бензиновых моторов. Но не все так
плохо. У дизелей есть еще пара козырных тузов в рукаве… Но о них в свою
очередь.
Эксплуатация
Мы уже поняли, что в российских условиях немаловажную роль при
выборе авто с дизельным либо бензиновым двигателем играет зима и топливо. Оба
фактора против дизелей, но только при условии, что температура «за бортом»
будет опускаться ниже -15 градусов Цельсия. В более теплых регионах уже дизеля
дают фору бензиновым двигателям. Попробуем перечислить основные плюсы
эксплуатации автомобиля с дизельным двигателем.
1.
Солярка стоит меньше бензина, а с грузовика ее можно купить
еще дешевле.
2. Ресурс дизелей (даже российского производства)
не оставляет шансов бензиновым конкурентам (МАЗы и КАМАЗы накручивают по 2-3
миллиона километров).
3. Очевидная экономичность – 2,5-литровый дизель
по городу укладывается в 8 литров на 100 км, а аппетит дизельных грузовиков с
длиннющими многотонными фурами за «плечами» сравним с большими бензиновыми
внедорожниками.
4. Максимальный крутящий момент средненького
дизелька – мечта даже для 3 – 3,5-литровых бензиновых «шестерок». Благодаря
тому, что максимальный крутящий момент у дизелей достигается на малых оборотах,
даже неумело брошенная педаль сцепления не способна заглушить мотор (конечно,
если постараться, то можно доказать и обратное), который легко приведет в
движение автомобиль на холостых оборотах.
5. Дизеля не боятся воды (главное, чтобы воздухозаборник
был выше уровня воды, а остальное уже не важно). Особенность дизельного мотора
в том, что если его запустить, электричество для дальнейшей работы уже не
нужно. Чтобы заглушить дизель, мало разорвать все электрические цепи, нужно
прекратить подачу топлива или воздуха. Именно поэтому настоящие (серьезные)
внедорожники, танки и бронетранспортеры, способные преодолевать водные
препятствия, выпускаются с дизельными моторами.
6. Солярка плохо воспламеняется. Конечно, в
мирное время это спорный плюс, но факт остается фактом: автор данного текста
лично пытался растопить паяльной лампой застывшую солярку в топливном баке, но
не удосужился проверить, из какого материала сделан бак… Из горящего
пластикового топливного бака солярка просто вылилась на снег, а бак был потушен
и впоследствии заклеен эпаксидкой.
2.
Обслуживание и ремонт
3.
Особенностей
обслуживания дизельных двигателей практически никаких нет. Как и все моторы,
дизеля любят хорошее топливо и хорошее масло. Приобретая расходники к дизелю,
нужно помнить, что на моторном масле, топливных фильтрах и свечах накаливания
должно быть написано DIESEL. Все остальное (колодки, тормозная жидкость,
воздушные фильтры и др.) практически всегда аналогично бензиновым версиям.
Как известно дизельные двигатели имеют несколько
иной принцип действия, чем бензиновые и поэтому требуют принципиально другой
тип свечей. Специально для дизелей и созданы свечи накала. Свеча накала нужна
для создания в камере сгорания рабочей температуры, после чего при определенной
компрессии происходит возгорание топливной смеси. Свеча имеет рабочую
температуру 700-850C.
Лет 10 назад считалось, что обслуживание
дизельного двигателя выходит дороже, чем бензинового, мол, масло дороже и свечи
не дешевые. Сегодня же ситуация совсем иная: цены на все дизельные расходники
приемлемые, не обременительные для хозяев автомобилей с дизельными двигателями:
так, свечи накаливания стоят 6-10 долл. США за штуку, а цена на дизельное
моторное масло аналогична цене на масло для бензиновых моторов (30-40 долл. США
за 4-литровую канистру). Как уже упоминалось выше, в статью расходников можно
смело записать присадки к топливу, которые желательно регулярно добавлять в бак
при заправке (в качестве лекарства «мезим»), чтобы мотор лучше переваривал то,
чем его кормят и, следовательно, дольше жил.
А жизнь у дизелей длинная, если, конечно, за ним
ухаживать… Знакомые механники из автосервиса рассказывали, что однажды приехала
тетушка на дизельной «тойоте» на диагностику, оказалось, что она 12 лет на ней
не спеша ездила, не меняя даже масла в моторе. Тетушка «попала» на переборку
двигателя, замену всех тормозов и еще немного по мелочам (около 4 тыс. долл.
США) – возможно, это один из вариантов эксплуатации…
Самая серьезная болезнь
В большинстве своем работы, связанные с ремонтом дизельных
двигателей (по трудозатратам и цене) аналогичны работам, связанным с ремонтом
бензиновых моторов: те же поршни, коленвалы, кольца, вкладыши, блоки, головки,
в некоторых случаях турбины и др. Картину портит только одна деталь – ТНВД
(топливный насос высокого давления, исполняющий роль инжектора). Ремонт ТНВД
очень дорог (от 300 до 1500 долл. США), а замена ТНВД на новый может оказаться,
сравнима по цене с приобретением вполне приличной подержанной иномарки. Кстати,
за ремонт дизельного двигателя возьмется не каждый сервис и, прежде чем удастся
пристроить машину к дизельному доктору, придется попотеть в поисках.
Можно сказать, что ТНВД – это сердце дизельного мотора и, если оно
остановилось, вернуть двигатель к жизни будет очень дорого стоить. Зато при
должном уходе топливный насос высокого давления может безукоризненно служить до
миллиона километров пробега. Цифра может быть и больше, но ни что не вечно и
износ деталей ТНВД рано или поздно даст о себе знать. Все сказанное про ТНВД
справедливо и для новомодных насос-форсунок (на SY цена за штуку от
8тыс. рублей, менять надо 4 = 32тыс. минимум!)
Точки над Ё
Чтобы сделать окончательный выбор с пользу дизеля необходимо
взглянуть на наше сравнение с другой стороны: чем бензиновый двигатель лучше
дизельного?
Плюсов у бензинового мотора оказывается только два:
1. бензин морозоустойчив, поэтому машины заводятся практически в
любой мороз;
2. бензиновые двигатели более оборотистые, чем дизеля, поэтому значительно резвее
дизелей.
Со вторым утверждением поспорить довольно сложно. Действительно,
дизеля медлительны, за исключением самых последних разработок, которые уже
способны соперничать с бензиновыми двигателями, но доступны только на дорогих
моделях всего двух-трех автопроизводителей.
Зато преимущество под номером 1 легко аннулируется с помощью
отопительных систем, о которых упоминалось выше. Затраты на модернизацию – от
200 до 1500 долл. США.
В итоге получается, что при условии изначального вложения определенной суммы
денег в автомобиль, оснащенный дизельным двигателем, плюсы такого автомобиля по
сравнению с бензиновым аналогом значительно перевешивают минусы, к которым, как
мы уже определились, можно отнести только проигрыш в динамике разгона.
Мощность
и крутящий момент
Бензиновые двигатели более короткоходные, чем дизельные.
Вследствие этого они имеют меньший крутящий момент, зато выдают большую
мощность и способны раскручиваться до высоких оборотов. Благодаря этому
бензиновые моторы имеют хорошую разгонную динамику. Соперничать в этом с ними
смогут разве что только современные дизели с турбонаддувом.
В случае если вы часто перевозите тяжелые грузы и вам необходима отличная тяга,
то дизель – ваш выбор. Крутящий момент у него значительно выше и в полном
объеме реализуется на низких оборотах благодаря более высокой степени сжатия,
необходимой для самовоспламенения дизельного топлива (17:1 против 9-10:1 у
бензиновых моторов).
По этому параметру однозначно выделить лидера нельзя, поэтому переходим к
следующей характеристике.
Экономичность
Чаще всего автомобили с дизельными двигателями покупают ради
экономии денег на топливе. Но возможно ли сэкономить свои средства, приобретая
дизель? Давайте попробуем разобраться.
Как уже упоминалось выше, дизельные двигатели имеют более высокую
степень сжатия. Благодаря этому повышается КПД (коэффициент полезного
действия), который на 20-40 % выше, чем у бензиновых собратьев. А значит
нетрудно догадаться, что дизельный мотор скушает гораздо меньше топлива на
километр пути, нежели его бензиновый конкурент.
Кроме этого у дизельного двигателя впрыск топлива происходит непосредственно в
камеру сгорания, а значит, его потери минимальны. У бензиновых же моторов
топливо смешивается с воздухом во впускном коллекторе.
Все бы хорошо, но уже давно прошли те времена, когда литр солярки
стоил на порядок дешевле литра даже самого низкокачественного бензина. В
современных реалиях стоимость дизтоплива уже переплюнула дорогой 95-й бензин, а
значит, экономия топлива практически нивелируется разницей в цене.
Приведем
простой пример. Дизельный Ford Focus расходует 5.2 литра топлива на 100 км
пути, его бензиновая версия – 6.4 литра на 100 км. При этом в большинстве
районов нашей необъятной родины солярка в основном на 3 рубля дороже самого
распространенного 92-го бензина. Путем нехитрого подсчета выясняем, что для
того, чтобы закрыть разницу в стоимости вам придется проехать на дизеле не
менее 145 тысяч километров. При ежегодном пробеге большинства автолюбителей
20-30 тыс. км покупать дизель ради экономии – как минимум нецелесообразно. ___
Экологичность
Несмотря на то, что дизельный двигатель более эффективно сжигает
топливо, по уровню выбросов он все же уступает бензиновым моторам. Дизельное
топливо содержит больше серы и при сгорании образует сажу. Дымный дизель также
встречается чаще. Окончательно добивает тот факт, что согласно исследованиям
ученых, продукты сгорания дизельного топлива сильно повышают риск возникновения
рака у человека.
Бензин – более легкое топливо, сгорает быстрее с меньшим образованием
отложений. Следственно автомобили с этими моторами намного экологичнее.
Долговечность
Дизельный двигатель работает на более низких оборотах, нежели
бензиновый. Рабочий диапазон дизелей легковых авто чаще всего ограничивается
5000-6000 об/мин, в то время как бензиновые крутятся до 8000-9000 об/мин.
Бензиновые моторы в большинстве своем ходят по 300-350 тыс. километров до
капитального ремонта, в то время как некоторые дизеля способны проезжать до
миллиона километров без серьезного вмешательства.