Конструкция и работа системы питания карбюраторного двигателя. Система пита-ния двигателя автомобиля состоит из топливного бака При работе двигателя водитель автомобиля управляет дроссельной заслонкой 5. Управ-ление производится из кабины с помощью педали.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Нйойтужстугп тжмэтлпдп цпияктугб Спттйктлпк Хжежсбчйй
Хжежсбмэопж дптуебстугжоопж вяезжуопж пвсбипгбужмэопж
ушсжзежойж
гьтщждп
пвсбипгбойя
Тбсбупгтлйк дптуебстугжооьк бдсбсоьк уойгжстйужу
жой
О.Й.Гбгймпгб
ВБИПГЬЖ ШБТТЙ РПЗБСО
ЬЦ
БГУПНПВЙМЖК
Й ТРБТ
УЖМЬОПК УЖЦОЙЛЙ
Часть 1:
Силовые установки
Методические указания по выполнению лабораторных работ
Направление подготовки
20.05.01
Пожарная
безопасность
Саратов 20
К 6
ББК
Р88
Базовые шасси пожарных автомобилей
и спасательной техники
метод
ческие указания по выполнению лабораторных работ для направления подг
товки
Пожарная
безопасность
Сост.:
А.В. Русинов //
ОУ ВПО
«Саратовский ГАУ
».
Сар
тов,
Методические указания по выполнению лабораторных работ
Базовые
шасси пожарных автомобилей
и спасательной техники
» составлен
в соо
ветствии с программой дисциплины и предназначен для студентов
направл
ния подготовки
20.05.01
Пожарная
безопасность.
Методические ук
ния
по выполнению лабораторных работ
содержит
описательный курс ко
узлов и агрегатов машин являющихся базовыми для пожарных а
билей общего назначения.
аправлен
на уормирование у студентов
выка
роизводить описание конструктивно
компоновочных схем и при
ципа раб
ты
лов и агрегатов базовых шасси
. Материал ориентирован на в
просы
проуессиональной компетенции будущих специ
листов.
Русинов А.В.
ОУ ВПО «Саратовский ГА
У», 201
ВВЕДЕНИЕ
Автомобильный транспорт занимает ведущее место среди других видов транспорта. В
нашей стране автомобили используют во всех отраслях народного хозяйства
в пожарной
безопасности, промышленности, сельском хозяйстве, торговле и др. Благод
аря высокой м
невренности, проходимости и приспособленности к работе в разных у
ловиях автомобили
составляют основу технической базы пожарных автомобилей.
Современные отечественные автомобили оснащены сложными механизмами, гидравл
ческим и пневматическим о
борудованием, точной топливной аппаратурой, эле
тронными
приборами, позволяющими достичь высокой производительности при хор
ших условиях
труда водителей. С усложнением механизмов и систем, увеличением интенсивности автом
бильных перевозок повышаются требов
ания к уровню проуессиональной подготовки вод
телей.
В этой связи важно, чтобы учащиеся не только внимательно слушали объяснения преп
давателя, но и научились самостоятельно работать с курсом лекций по данной ди
циплине.
Особенностью настоящего курса лекци
й является системное изложение принципиально ра
личных механизмов и узлов современных автомобилей использу
мых в качестве базовых
шасси пожарных автомобилей.
3
ТЕМА 1.
МЕХАНИЗМЫ ДВС
ЦЕЛЬ
Ознакомится и изучить терминологию используемую в
двигателях внутрен
него
сгорания. Изучить устройство и принцип работы кривошипно
шатунного и газораспредел
тельного механизмов
Основные положения
Двигатели КАМАЗ
740.10 и КАМАЗ
7403.10 имеют следующие конструктивные особе
ности:
поршни, отлитые из высококремнистого алюмин
иевого сплава, с чугунной упрочня
щей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллои
грауитным приработочным
покрытием ю
ки;
гильзы цилиндров, объемно закаленные и обработанные плосковершинным хонингов
нием;
поршневые кольца с хромовым и молибд
еновым покрытием боковых поверхн
стей;
трехслойные тонкостенные сталебронзовые вкладыши коренных и шатунных подши
ников;
закрытую систему охлаждения, заполняемую низкозамерзающей охлаждающей жидк
стью, с автоматическим регулированием температурного р
жима,
гидромуутой привода вентилятора и термостатами;
высокоэууективную уильтрацию масла, топлива и воздуха бумажными уильтрующ
ми элеме
тами;
электроуакельное устройство подогрева воздуха, обеспечивающее надежный пуск дв
гателя при отрицательных те
мпературах окружающего воздуха до м
нус 25 "С.
БЛОК ЦИЛИНДРОВ И ПРИВОД АГРЕГАТОВ
Блок цилиндров отлит из легированного серого чугуна заодно с верхней частью картера.
Картерная часть блока связана с крышками коренных опор п
перечными болтами
стяжками,
что
придает прочность конструкции. Для увеличения продольной жесткости наружные сте
ки блока выполнены криволинейными. Бобышки болтов крепления головок цилиндров пре
ставляют собой приливы на поперечных стенках, образующих водяную рубашку блока. Л
вый ряд цили
ндров смещен отн
сительно правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой
на одной кривошипной шейке к
ленчатого вала двух шатунов, рис. 1.1.
Спереди к блоку крепится крышка, закрывающая гидромууту привода вент
лятора, сзади
картер маховика, который сл
ужит крышкой механизма привода агрегатов, расположенн
го на заднем торце блока. Гильзы цилиндров «мокрого» т
па легкосъемные, изготовлены из
специального чугуна, объемно закалены для повышения износостойкости. Зеркало гильзы
обработано плосковершинным хони
нгов
нием для получения сетки впадин и площадок под
углом к оси гильзы. Такая обр
ботка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей
прирабатываемости гильзы. В соединении гильза
блок цилиндров водяная полость упло
нена резин
выми кольцами круглого
сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт
в проточку гильзы, в нижней части два кольца установлены в ра
точки блока.
Привод агрегатов (рис.
2) шестереночный с прямозубыми шестернями, газораспредел
тельный механизм приводится в действие от веду
щей шестерни 24, установленной с натягом
на хвостовике коленчатого вала, через блок промежуточных шестерен 2 и 21. Блок промеж
точных шестерен вращается на сдвоенном конич
ском роликоподшипнике 19. Шестерня
распределительного вала 13 установлена на хвостов
ик вала с натягом. При сборке надо сл
дить, чтобы метки на торце шест
рен, находящихся в зацеплении, были совмещены. Привод
топливного насоса высокого давления осуществляется от шестерни 12, находящейся в заце
лении с шестерней распределительного вала. Вра
щение к топливному насосу высокого да
ления пер
дается через ведущую и ведомую полумууты с упругими пластинами, которые
компенсируют несоосность. С шестерней 12 привода топливного насоса находятся в заце
лении шестерня привода компрессора, шестерня привода
нас
са гидроусилителя руля.
4
Рис. 1
. Двигатель КамАЗ
7403.10 с турбонаддувом: 1
коллектор выпускной; 2
ста
тер; 3
крышка головки цилиндра; 4
картер масляный; 5
кронштейн рычага переключения
передач; 6
насос водяной; 7
крыльчатка вентилято
ра; 8
ремни привода; 9
уильтр це
тробежный масл
ный; 10
генератор; 11, 25
кронштейны; 12
рычаг переключения передач;
патрубок объединительный; 14
крышка регулятора топливного насоса высокого да
ления; 15, 22
свечи уакельные; 16
клапан эл
ектро
магнитный; 17, 23
коллекторы впус
ные; 18
уильтр тонкой очистки топлива; 19
компрессор; 20, 26
турбокомпрессоры; 21
бачок насоса гидроус
лителя рулевого управления; 24
патрубок
Моменты затяжки болтов 18 крепл
ния оси промежуточных шестер
ен 49,1...60,8 Нм
(5...6,2 кгс.м), болта 1 кре
ления роликоподшипника 88,3... 98,1 Нм (9...10 кгс
м). Окружной
зазор в шестернях привода агр
гатов
0,1...0,3 мм.
КРИВОШИПНО
ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ
Коленчатый вал (рис.
3) стальной, изготовлен горячей штамповк
ой, упрочнен азотир
ванием или закалкой токами высокой частоты шатунных и к
ренных шеек. Коленчатый вал
имеет пять коренных опор и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках вала выполнены
внутренние полости, закрытые заглушками 5, где масло подвергается доп
олнительной це
тробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются наклонными отверстиями с поп
речными каналами в коренных шейках. На носке и хвостовике коленчатого вала установл
ны шестерня 6 привода маслян
го насоса и ведущая шестерня 3 в сборе с маслоо
тражателем
2. Выносные противовесы 4 и 7 съемные, закреплены на в
лу прессовой посадкой. Осевые
перемещения коленчатого вала ограничены ч
тырьмя сталеалюминиевыми полукольцами,
установленными в проточках задней коренной опоры так, чтобы сторона с канавками
прил
гала к упорным то
цам вала, а ус входил в паз на крышке заднего коренного подшипника.
Хвостовик коленчатого вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, установле
ным в картере маховика.
Рис.
2. Шестерня привода генератора: 1
болт М 12x1,25
x90 крепления роликового
шипника; 2, 21
шестерни промежуточные; 3
болт; 4
шайба пружинная; 5
манжета; 6
корпус заднего подшипника; 7
прокладка; 8
харь; 9
вал шестерни привода топливного
насоса высокого давления; 10, 20
шпо
ки: 11,15
подшипн
ики шариковые;12
шестерня
привода топливного насоса высокого давления; 13
вал распределительный в сборе с ше
терней; 14
шайба упорная; 16
ось ведущей шестерни; 17
шайба; 18
болт М 10x1,25x25; 19
подшипник роликовый конический двухрядный; 22
кол
ьцо упорное; 23
кольцо стопо
ное; 24
шестерня ведущая коленчатого вала
Рис.
3.Коленчатый вал в сборе: 1
вал коленчатый; 2
маслоотражатель; 3
шестерня в
дущая; 4
противовес задний; 5
заглушка шатунной шейки; 6
шестерня привода масляного
са; 7
противовес передний
Маховик (рис.
4) из серого специального чугуна, закреплен болтами на заднем торце
коленчатого вала и зауиксирован двумя штиутами и установочной втулкой 8. Зубчатый в
нец 1 посажен на маховик по горячепрессовой посадке и слу
жит для пуска двигателя старт
ром. Число зубьев венца маховика 113. На наружной поверхности маховика имеется паз под
уиксатор 2 маховика, который используется при регулировании двиг
теля.
Шатуны 3 (рис.
5) стальные, двутаврового сечения; нижняя головка в
ыполнена с пр
мым и плоским разъемом. Шатун окончательно обработан в сборе с крышкой, поэтому
крышки шатунов невзаимозаменяемы. На крышке и шат
не нанесены метки спаренности 7 в
виде трехзначных порядковых номеров. При сборке метки на шатуне и крышке должн
ы н
ходиться с одной стороны. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилин
ра. На каждой шатунной шейке коленчатого вала установлено по два шатуна. Подшипник
ми скольжения служат втулка 2 из биметаллической ленты в верхней головке ш
туна и
съе
мные взаимозаменяемые вкладыши 8
в нижней. Крышка шатуна закреплена двумя ш
тунными болтами 4 с га
ками 6.
Рис.
4. Маховик: 1
венец зубчатый; 2
уиксатор маховика; 3
маховик; 4, 8
втулки
установочные; 5
сухарь отжимного рычага сцепления; 6
болт крепл
ния маховика; 7
кольцо опорное, пружинное; 9
манжета ведущего вала к
робки передач
Рис.
5. Шатунно
поршневая группа: 1
поршень: 2
втулка верхней головки ш
туна;
шатун; 4
болт шатунный;
крышка шатуна; 6
гайка;
метка сп
ренности; 8
вкладыш
нижней головки шатуна;
кольцо стопорное; 10
палец; 11
кольцо масл
съемное;
кольца компрессионные
Поршни 1 из высококремнистого алюминиевого сплава со вставкой (сп
циальный чугун)
под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно
грауит
ным покрытием юбки. На поршне
установлены два компрессионных кольца 12 и одно маслосъемное кольцо 11. Компрессио
ные кольца в сечении представляют одностороннюю трапецию, изготовлены из чугуна сп
циального химического состава. Рабочая поверхность верхнего
компрессионного кольца п
крыта хромом, нижнего
молибденом. Маслосъемное кольцо прямоугольного сечения с в
тым пружинным расш
рителем и хромированной рабочей поверхностью. В головке поршня
расположена камера сгорания. Подб
ром варианта исполнения поршня,
с целью уменьшения
надпоршневого зазора, при сборке двигателя обеспечено выступание поршня над уплотн
тельным торцом гильзы в пределах 0,5...0,7 мм. Индекс варианта поршня нан
сен на его
днище: 10; 20; 30; 40, а также на нерабочем торце выступа гильзы. В з
апасные части поста
ляются поршни с индексом «10», которые при ремонте допускается устанавливать в гильзы с
любым индексом.
Поршень с шатуном соединен пальцем 10 (см. рис. 5) плавающего типа, осевое перем
щение пальца в поршне ограничено стопорными кольцам
и 9. Поршневой палец изготовлен
из хромоникелевой стали в виде пустотелого цилиндрического стержня, упрочнен цемент
цией и закалкой.
Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна сменные, тонк
стенные, трехслойные, с рабочим слоем из свинцо
вистой бронзы. Верхний и нижний вкл
дыши коренного подшипника коленчатого вала невзаимозам
няемы. В верхнем вкладыше
имеются отверстие для подвода масла и канавка для его распр
деления.
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизм газораспределения предназначен д
ля впуска в цилиндры воздуха и выпуска
отработавших газов. Открытие и закрытие впускных и выпус
ных клапанов происходит в
строго определенных положениях по отношению к верхней и нижней мертвым точкам, кот
рые соответствуют углам поворота шейки колечатого в
ала, указанным в диаграмме уаз газ
пределения.
Механизм газораспределения двигателя
верхнеклапанный (рис.
6). Кулачки распр
делительного вала 1 в определенной последовательности приводят в действие толкатели 2.
Штанги 4 сообщают качательные движения
коромыслам 6, которые, преодолевая сопроти
ление пружин 13, 14, открывают клапаны. Клапаны закрываются под действием силы сж
тых пружин.
Крутящий момент на распределительный вал передается от коленчатого вала через ше
терни привода агр
гатов.
Головки цили
ндров, отлитые из алюминиевого сплава, имеют полости для о
лаждающей
жидкости, сообщающиеся с рубашкой блока. Стыки головки цилин
ра и гильзы, головки и
блока уплотнены прокладками. В канавку на привалочной пло
кости головки запрессовано
кольцо газового ст
ыка, которым головка непосредственно устанавливается
на бурт гильзы
цилиндра (рис. 1.7
). Герметичность уплотнения обеспечивается высокой точностью обрабо
ки сопрягаемых поверхностей кольца и гильзы цилиндра и, дополнительно, нанес
нием на
верхность кол
ьца свинцовистого покрытия для компенсации микронеровностей упло
няемых поверхностей. Уплотнение перепускных каналов для охлаждающей жидкости ос
ществляется уплотнительными кольцами из силиконовой резины, устанавливаемыми хв
стовиками в отверстия головки ц
илиндра. Подголовочное пространство, отверстие стока м
торн
го масла и прохода штанг уплотнены уормованной прокладкой головки цилиндров.
Впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки. Вп
скной канал имеет тангенциальный проуил
ь для завихрения воздуха в цилиндре. В головку
запрессованы чугунные седла и металлокерамические направляющие втулки клапанов, кот
рые растачиваются после запрессо
ки.
Каждая головка закреплена на блоке четырьмя болтами. Клапанный механизм закрыт
алюминиев
ой крышкой, под которой размещена у
лотнительная прокладка.
Распределительный вал (рис.
8) стальной, поверхности кулачков и опорных шеек ц
ментированы и закалены токами высокой частоты. Вал установлен в развале блока на пяти
подшипниках скольжения. Подши
пник задней опоры представляет собой втулку, плакир
ванную бронзой и запрессованную в съе
ный чугунный корпус. Втулки из биметаллической
ленты, запрессованные в поперечные перегородки блока, служат подшипниками для остал
ных опор в
ла.
Осевое перемещение р
аспределительного вала ограничено корпусом 2 подшипника, в
торцы которого упираются с одной стороны ступица шестерни 3, с другой
упорный бурт
задней опоры шейки вала. Корпус подшипника задней опоры закреплен на блоке тремя бо
тами.
Толкатели 2 (см. рис.
6)
грибкового типа, пустотелые, с цилиндрической направля
щей частью, изготовлены холодной высадкой из стали с последующей наплавкой тарелки
отбеленным чугуном. Внутренняя цилиндрическая часть толкателя заканчивается суерич
ским гнездом для упора нижне
го конца штанги.
Рис.
6. Механизм газораспределения:
вал распределительный; 2
толкатель; 3
напра
ляющая толкателей; 4
штанга; 5
прокладка крышки головки; 6
коромысло; 7
гайка; 8
винт регулировочный; 9
болт кре
ления крышки головк
и; 10
сухарь; 11
втулка тарелки;
тарелка пружины; 13
пружина наружная; 14
пружина внутренняя; 15
напра
ляющая
клапана; 16
шайба; 17
клапан; А
зазор тепловой
Рис. 1.7. Стыки головки цилиндра и гильзы,
головки и блока цилиндров: 1
кол
ьцо стопо
ное; 2
головка цилиндра; 3
прокладка; 4
блок цилиндров; 5
кольцо уплотнительное
гильзы; 6
гильза цилин
Рис. 1.8. Распределительный вал в сборе:
вал распредел
тельный; 2
корпус заднего подшипника; 3
шестерня; 4
ка; 5
подшипник
9
Клапаны впускной и выпускной изготовлены из жаропрочных сталей. Диаметр головки
выпускного клап
на меньше диаметра головки впускного клапана. Стержни обоих клапанов
на длине 125 мм от торца покрыты грауитом для улучшения приработк
и. Во время работы
двигателя стержни клапанов см
зываются маслом, вытекающим из сопряжений коромысел с
осями и разбрызгиваемым пружинами клапанов. Для предотвращения попадания масла в
цилиндр по зазору стержень клапана
направляющая втулка на втулке впус
го клапана
установлена резиновая ма
жета.
Направляющие толкателей, отлитые из серого чугуна, выполнены съемными для пов
шения ремонтоспособности и технологичности блока. На двигатель установлены четыре н
правляющие, в которых перемещаются по четыре толк
ателя. Каждая направляющая устано
лена на двух штиутах и прикреплена к блоку цилиндров двумя болтами. Болты застоп
рены
отгибными шайбами. Штанги толкателей
стальные, трубчатые, с запрессованными и обж
тыми наконечниками. Нижний н
конечник имеет выпуклую
суерическую поверхность,
верхний
выполнен в виде суерической чашечки для упора регулировочного винта кор
мысла.
Коромысло 6 клапана (см. рис.
6)
стальное, кованое, с бронзовой втулкой, предста
ляет собой двуплечий рычаг, имеющий передаточное отношен
ие 1,55. В короткое плечо к
ромысла для регулирования зазора в клапанном мех
низме ввернут регулировочный винт 8 с
контргайкой 7. Кор
мысла впускного и выпускного клапанов установлены консольно на
осях, выполненных заодно со стойкой коромысел; стойка устан
овлена на штиут и закрепл
на на головке двумя шпильками. Осевое перемещение коромысел ограничено пружинным
уиксатором. К каждому коромыслу через отверстия в стойке коромысла подв
дится смазка.
Пружины клапанов цилиндрические с равномерным шагом витков и ра
зным направлен
ем навивки. На каждом клапане установлены две пружины. Нижними торцами пружины
раются на головку через стальную шайбу 16, верхними
в тарелку 12. Тарелки упир
ются во втулку, кот
рая соединена со стержнем клапана двумя конусными сухарями
. Раз
емное соединение втулка
тарелка дает возможность клапанам проворачиваться относ
тельно се
ла.
Оборудование
Мультимедийная установка
Плакатная продукция
Двигатель внутреннего сгорания
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автом
обил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
Автомобил
и: Основы конструкции : учебник / В. К. Вахламов.
е изд.,
стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
Тараси
к, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание, 2012.
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция тракторов и
автомобил
ей : учебное пособие / А. К. Болотов,
А. А. Лопарев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агро
образование" .
М. :
КолосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатационных
свойств : учебник для студ. вузов
по напр. подг. бакалавров "Ьксплуатация транспортно
технологических машин и ко
плексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
авто
мобил
ьное хозяйство" и "
Автом
бил
ьный сервис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академия, 2013.

10
ТЕМА
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ И СИСТЕМА СМАЗКИ ДВ
ГАТЕЛЯ
ЦЕЛЬ
Изучть назначение, конструкцию и принцип работы системы смазки и системы
охлаждения
двигателя внутреннего сгорания
Основные положения
СИСТЕМА СМАЗЫВАНИЯ
Система смазывания двигателя комбинированная, с «мокрым» картером. Масло под да
лением подается к коренным и шатунным подшипникам коле
чатого вала, к подшипникам
распредел
тельного ва
ла, втулкам коромысел, к подшипникам топливного насоса высокого
давления и компрессора. Предусмотрена пульсирующая подача масла к верхним суерич
ским опорам штанг то
кателей.
Система смазывания включает в себя масляный насос, картер масляный, уильтры
нопоточный и центробежный, воздушно
масляный радиатор, масляные каналы в блоке и г
ловках цилиндров, передней крышке и картере маховика, наружные маслопроводы, маслоз
ливную горл
вину, клапаны для обеспечения нормальной работы систем и контрольные
приборы
Схема системы смазывания показана на рис.
. Из картера 17 через маслоприемник 16
масло поступает в нагнетающую и радиаторную секции масляного н
соса 7; из нагнетающей
секции через канал в правой стенке блока оно подается в уильтр 15 очистки масла, где
щается двумя уильтрующими элементами, затем поступ
ет в главную магистраль 18, откуда
по каналам в блоке и головках цилиндров направляется к коренным подшипникам коленч
того вала, втулкам коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей. К шату
ным
дшипникам коленчатого вала ма
ло подается по отверстиям внутри вала от ближайшей
коренной шейки. Масло, снимаемое со стенок цилиндра масл
съемным кольцом, отводится в
поршень и см
зывает опоры поршневого пальца в бобышках и подшипник верхней головки
шатуна
. Через каналы в задней стенке блока цилиндров и картере маховика масло под давл
нием поступает к подшипникам: компрессора 1, через каналы в передней стенке блока
подшипникам топливного насоса 2 высокого давления. Предусмотрен отбор масла из гла
ной ма
гистрали для подачи к включателю 3 гидромууты 4, который установлен на п
реднем
торце блока и управляет работой гидромууты привода вентиляторов. Из радиаторной секции
масляного насоса масло поступает к це
тробежному уильтру 11, далее
в радиатор и затем
ливается в картер. При з
крытом кране 10 масло из центробежного уильтра через сливной
клапан 9, минуя радиатор, сливается в картер. Остальные детали и сборочные единицы дв
гателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.
Масляный насос (рис.
) зак
реплен на нижней плоскости блока цилиндров. Нагнета
щая секция насоса подает масло в главную магистраль двигателя, ради
торная секция
центробежный уильтр и радиатор. В корпусах секций 1 и 5 уст
новлены предохранительные
клапаны 11 и 18, отрегулированны
е на давление о
крытия 833,6...931,7 кПа (8,5...9,5 кгс/см
и предназначенные для ограничения ма
симального давления на выходе из секций насоса.
Клапан 14 системы смазыв
ния, срабатывающий при давлении 392,4...441,31кПа (4,0...4,5
кгс/см
), предназначен д
ля ограничения давления в главной магистрали двиг
теля.
Фильтр очистки масла (рис.
), установленный на правой стороне блока цилиндров, с
стоит из корпуса 19, колпаков 24 и двух бумажных уильтрующих элементов 23. В корпусе
уильтра установлен перепускной
клапан 16 с сигнализатором засоренности уильтроэлеме
тов. Сигнальная лампа засоренности уильтроэлементов расположена на щитке приборов в
кабине. Допускается свечение или мигание ла
пы при пуске и прогреве двигателя.
При постоянном свечении лампы на прогре
том двигателе замените уильтрующие эл
менты. В корпусе уильтра установлены датчики давления масла и сигнализации о недопу
тимом понижении [менее 68,7
Па (0,7 кгс/см
)] давления масла в главной магистрали. Пер
пускной клапан перепускает неочищенное масло в
главную магистраль, минуя уильтру
щий элемент, при низкой температуре масла или значительном засорении уильтрующих
элементов при перепадах давления на эл
ментах 245,8... 294,2 кПа (2,5... 3,0 кгс/см
СИСТЕМА СМАЗЫВАНИЯ
Фильтр центробежный мас
ляный (рис.
с активно
реактивным приводом ротора, у
тановлен на передней крышке блока цилиндров с правой стороны двиг
теля. Ротор 3 (рис.
34) в сборе с колпаком 2 приводится во вращение струяй масла, вытекающей из тангенц
альной щели в оси 11 ротора
, а также реактивными силами, возникающими при входе масла
в тангенциальные кан
лы ротора. При работе двигателя масло из радиаторной секции насоса
под давлением подается в уильтр, обеспечивая вращение ротора. Под действием центробе
ных сил механические час
тицы отбрасываются к стенкам колпака рот
ра и задерживаются, а
очищенное масло ч
рез отверстие в оси ротора и трубку 17 поступает в воздушно
масляный
радиатор или через сливной клапан в ко
пусе уильтра, отрегулированный на давление 49,0...
68,7 кПа (0,5...
0,7 кгс/см
), в картер двигателя. Перепускной клапан, установленный в ко
пусе уильтра, отрегулирован на давление 588,4.. .637,5
(6,0... 6,5 кгс/см
Чтобы не нарушить балансировку ротора при обслуживании уильтра, на роторе и колп
ке нанесены метки, к
оторые необходимо совмещать при его сбо
ке.
Картер масляный стальной штампованный закреплен на нижней плоскости блока цили
дров болтами. Между картером и блоком установлена резино
пробковая прокладка для обе
печения герметичности соединения. В нижней част
и картера имеется сливная пробка. Ради
тор воздушно
масляный трубчато
пластинчатый, двухрядный, воздушного охлаждения, у
тановлен перед радиатором системы охл
ждения двигателя.
Рис.
. Схема системы смазывания: 1
компрессор; 2
насос топливный высокого давл
ния; 3
включатель гидр
омууты; 4
гидромуута; 5,12
клапаны предохранител
ные; 6
клапан системы смазывания; 7
насос масляный; 8
клапан перепускной центробежного
уильтра;
клапан сливной центробежного уильтра; 10
кран включения масляного ради
тора;
уильтр центроб
ежный; 13
лампа сигнальная засоренности уильтра очистки ма
ла;
клапан перепускной уильтра очистки масла; 15
уильтр очистки масла; 16
масл
приемник; 17
dZjl_j�����
fZ]bkljZev�]eZ\gZy��:�
\�jZ^b
lhj
12
Рис.
. Насос масляный:
корпус радиаторной секции; 2
шестерня ведуща
я ради
торной секции; 3
проставка; 4
шестерня ведущая нагнетающей секции; 5
корпус нагн
тающей секции; 6
шестерня ведомая привода насоса; 7
шпонка; 8
валик ведущих шест
рен; 9
шестерня ведомая нагнетающей секции; 10
шестерня ведомая радиатор
ной секции;
клапан предохранительный радиаторной секции; 12, 15, 17
пружины клапана; 13, 16
пробки клапана; 14
клапан системы смазывания; 18
клапан предохранительный нагн
тающей секции
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
Двигатели, рассматриваем
ые в данном Руководстве имеют аналогичные системы охла
дения. Система охлаждения двигателя жидкостная закрытого типа с принудительной цирк
ляцией охлаждающей жидкости. Основными элементами системы (рис.
) являются вод
ной насос 8, ради
тор, термостаты 2
2, вентилятор 10, гидромуута привода вентилятора,
включ
тель 15 гидромууты, расширительный бачок 20, перепускные трубы, жалюзи.
Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создается це
тробежным насосом. Жидкость нагнетается в водян
ую полость левого ряда цилиндров, а ч
рез трубу 12
в водяную полость правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности
гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоск
стях блока цилиндров поступает в водяные полости го
ловок цилиндров. Из головок цилин
ров горячая жидкость по водяным трубам 4 и 6 поступает в коробку 16 термостатов, из кот
рой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход водяного насоса.
Температура охлаждающей жидкости в системе плюс
80...98°С. Тепловой режим двиг
теля регулируется автоматически термостатами и включателем гидромууты привода вент
лятора, которые управляют направлением потока жидкости и работой вентилятора в завис
мости от температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Дл
я ускорения прогрева двиг
теля, а также поддержания температурного режима двигателя в холодное время года перед
радиатором установлены жалюзи. Термостаты (рис.
) с твердым наполнителем и пр
мым
ходом клапана, предназначенные для автоматического регулиро
вания теплового реж
ма
двигателя, размеще
ны в коробке
, закрепленной на переднем торце правого ряда блока ц
линдров. На холодном двигателе вход жи
кости в радиатор перекрыт клапаном 5, а вход в
перепускную трубу к водяному насосу открыт клапаном 1. Охлаждаю
щая жидкость цирк
лирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя. При достижении температуры о
лаждающей жидкости 80°С активная масса
церезин 10, заключенная в баллоне 9, плави
ся, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 9 начинает перемещаться вп
раво, открывая кл
пан 5 и закрывая клапан 1. Охлаждающая жидкость начинает циркул
ровать через радиатор.
При диапазоне температур 80.... 93°С охлаждающая жидкость продолжает пост
пать через
перепускную трубу на вход насоса и через радиатор, клапаны 1 и 5 о
ткрыты ча
тично. При
температуре 93°С происходит полное открытие клапана 5, при этом вся жидкость циркул
рует через радиатор. При снижении температуры охлаждающей жи
кости до 80°С и ниже
объем церезина уменьшается, и клапаны под действием пружин 2 и 4 терм
остата зан
мают
первоначальное пол
жение.
Рис.
. Фильтр очистки масла: 1
сте
жень; 2
кольцо стопорное; 3, 7
шайбы; 4
кольцо уплот
нительное; 5
пружина ко
пака; 6
чашка уплот
нительная; 8
жина перепус
кного клапана; 9
винт сигн
лизатора; 10
пробка перепускного клапа
на; 11, 18, 20, 26
прокладки; 12
шайба р
гулиро
вочная; 13
корпус сигнализатора;
контакт под
вижный сигнализатора; 15
пружина контакта сиг
нализатора; 16
клапан перепускной;
пробка; 19
пус уильтра; 21
втулка корпуса; 22
кол
цо уплотнительное; 23
элемент уиль
рующий; 24
колпак; 25
пробка сливная
Рис.
. Центробежный масляный
уильтр: 1
корпус; 2
колпак ротора;
ротор; 4
колпак уильтра; 5
гайка
крепления колпака ротора; 6
шипник шариковый упорный; 7
ба упорная; 8
гайка крепления рот
ра; 9
гайка
крепления колпака уиль
ра; 10
втулка вер
няя ротора; 11
ось
ротора; 12
экран; 13
втулка нижняя
ротора; 14
палец стопора; 15
стина стопора; 16
пружина стопора;
трубка отвода масла
14
Гидромуута привода вентилятора (рис.
) передает крутящий момент от коленчатого
вала к вентилятору. Передняя крышка 1 блока и корпус 2 подши
ника соединены винтами и
образуют полость,
в которой установлена гидр
муута. Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3,
ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть ги
ромууты, которая вращается в шариковых подшипниках 8, 19. Ведущая часть гидромууты
приводится во вращ
ение от коленчатого вала через шлицевой вал 7. Ведомое колесо 9 в сб
ре с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть
гидромууты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4, 13. Гидромуута уплотнена резинов
ми манжетами 17, 20.
На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого к
лес отлиты радиальные лопатки. На ведущем колесе тридцать три лопатки, на ведомом
тридцать две. Межлоп
точное пространство колес образует рабочую полость гидромууты.
Передача крутящего момента
с ведущего колеса 10 гидромууты на вед
мое колесо 9
происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части ги
ромууты зависит от количества масла, поступающего в гидр
мууту.
Рис.
. Схема системы охлаждения:
труба перепус
кная от радиатора к расшир
тельному бачку; 2
трубка соединител
ная
от компрессора к бачку; 3
прессор; 4, 6
трубы водосборные; 5
труба соедин
тельная водяная; 7
труба перепускная те
мостатов; 8
насос водяной;
колено о
водящего патрубка во
дяного трубопров
да;
вентилятор; 11
экран сливной си
темы
охлаждения; 12
труба подв
дящая правого
ряда цилиндров;
патрубок подводящей
трубы;
головка цилиндров; 15
включ
тель гидр
мууты привода вентилятора; 16
коробка термостатов; 17
патрубок о
вода
охлаждающей жидкости из бачка в в
дяной
насос; 18
патрубок отвода охла
дающей
жидк
сти в отопитель; 19
кран контроля
уровня охлаждающей жидк
сти; 20
бачок
расширительный; 21
пробка паровозду
ная; 22
термостат; I
из радиат
ра; II
насос при закрытых термостатах; III
в р
диатор при открытых те
мостатах
Рис.
. Термостат: 1,5
клапаны; 2, 4
пруж
ны; 3, 6
стойки; 7, 12
гайки регулирово
ные;
шток; 9
баллон; 10
масса активная (цер
н); 11
вставка резиновая с ша
бой
15
Масло поступает через включатель (рис.
), кото
рый управляет работой гидромууты
привода вентилятора. Он установлен в передней части двигателя на па
рубке, подводящем
охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров. Включатель имеет три уиксированных
положения и обеспечивает работу вентилятора в о
ном из
режимов:
автоматический
рычаг установлен в положение А. При повышении температуры о
лаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, а
тивная масса, находящаяся в
баллоне датчика, начинает плавиться и, увелич
ваясь в объеме, перемещает шток датчика и
шарик 8 (см. рис.
). При температуре жидкости 86...90°С шарик 8 открывает масляный к
нал. Масло из главной масляной магистрали двиг
теля по каналам в корпусе включателя,
блоке и его передней крышке, трубке 5 (см. рис. 15), каналам в ведущем валу поступа
ет в р
бочую полость гидромууты; при этом крут
щий момент от коленчатого вала передается
крыльчатке вентилятора.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 86°С шарик под действием возвратной
пружины перекрывает масляный канал и подача масла в гидр
муут
у прекращается; при этом
находящееся в гидромууте масло через отве
стие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и
вент
лятор отключается.
вентилятор отключен
рычаг установлен в положение О, масло в гидромууту не под
ется, при этом крыльчатка может вращ
аться с небольшой ча
тотой, увлекаясь трением в
подшипниках и уплотнениях гидромууты и наб
гающим на вентилятор потоком воздуха при
движ
нии автомобиля.
вентилятор включен постоянно
рычаг установлен в положение II; при этом в гидр
мууту постоянно подае
тся масло независимо от температурного режима двигателя, вентил
тор вращается постоянно с частотой, приблизител
но равной частоте вращения коленчатого
Рис.
��=b^jhfmnlZ�ijb\h^Z�\_glbe
lhjZ����
крышка передняя; 2
корпус
подшипника; 3
кожух; 4, 8, 13, 19
подшипники шариковые; 5
трубка
корпуса подшипника; 6
вал ведущий;
вал привода гидромууты; 9
колесо
ведомое; 10
колесо ведущее; 11
шкив:
вал шкива; 14
втулка упорная;
ступица вентилятора; 16
вал вед
мый;
манжета с пружинами;
18
кладка; 21
маслоотражатель
Рис.
. Включатель гидромууты: 1
рычаг про
ки; 2
кры
ка; 3,
шарики; 4
пробка; 5
корпус
включателя; 6
клапан термосиловой (ко
пус); 7
датчик термосиловой; 9
кольцо уплотнител
ное;
пружина
16
вала. Основной режим работы гидромууты
автоматический. При отказе включателя ги
ромууты в автоматическо
м режиме (характеризуется перегревом двигателя) включите ги
ромууту в постоянный режим (уст
новите рычаг включателя в положение II) и при первой
возможности устраните неисправность. При уорсировании глубоких бродов рычаг включ
теля гидромууты установите в
полож
ние О.
Насос водяной (рис.
) центробежного типа, установлен на передней части блока ц
линдров слева. На шкив 1 насоса крутящий момент передается ремнями от шкива гидрому
ты, который вращается с угловой скоростью, равной частоте вращения коленчатог
о вала. В
лик 9 вращается в подшипниках 4 и 6 полузакрытого типа. Смазывание подшипников в пр
цессе эксплуатации проводится через пресс
масленку 5. Манжета 7 предохраняет подшипн
ки от попадания охлаждающей жидкости при нарушении герметичности уплотнения 1
Шкив 1 дополнительно закреплен болтом 2. Для контроля исправности упло
нения в корпусе
насоса выполнено дренажное отверстие. Заметное подтекание охлаждающей жидкости через
это отверстие является признаком неисправн
сти уплотнения.
Радиатор водяной
тру
бчато
ленточный, трехрядный, с трубками овал
ного сечения,
расположен перед двигателем. Он состоит из верхнего и нижнего ба
ков, остова и каркаса.
Верхний и нижний бачки припаяны к остову, состоящему из трубок, расположенных в
три ряда. Промежутки между тр
убками заполнены гоурирова
ной медной лентой, изогнутой
змейкой и припаянной к трубкам. К верхнему и нижнему бачкам припаяны две боковые
стойки, представляющие собой стал
ные пластины. Вместе с нижней пластиной образуют
они каркас радиатора. В верхний бачо
к впаян подв
дящий патрубок, в нижний
отводящей
патрубок. Радиатор крепят на автомобиле в трех точках на резиновых подушках, степень з
тяжки которых ограничивается ра
порными втулками.
Жалюзи
створчатые, управляются из кабины водителя ручкой, расп
ложенной под
щитком приборов, справа от рулевой колонки. Чтобы закрыть жалюзи, надо потянуть ручку
на себя. Закрывать жалюзи следует при прогревании двигателя, а также при движении в сл
чае понижения температуры охла
дающей жидкости. Жалюзи радиатора предн
азначены для
регулирования потока воздуха, прокачива
мого через решетку радиатора. Они выполнены в
виде набора горизонтальных пластин из оцинкованн
го железа, объединены обшей рамкой и
снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновреме
ный поворот их
около
осей. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора п
ред охлаждающей решеткой.
Вентилятор
осевого типа, пятилопастный, установлен на ведомом валу гидромууты.
Вентилятор вращается в установленном на рамке радиатора ди
уузоре, который уменьшает
подсос л
пастями воздуха с боков и тем самым способствует увеличению потока воздуха,
просасываемого вентилятором через радиатор. Вентиляторы двигателей КАМАЗ
740.10 и
КАМАЗ
7403.10 не взаимозаменяемы с вентиляторами двигателей КАМАЗ
240, К
МАЗ
260 и К
АМАЗ
Бачок расширительный установлен на двигателе с правой стороны по ходу автомобиля и
соединен с коробкой термостатов, верхним бачком радиатора и компрессором. Расшир
тельный бачок служит для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости
при ее
Рис.
��GZkhk�\h^yghc����
rdb\����
[hel��
шайбы; 4, 6
подшипн
ки; 5
пресс
масленка; 7
манжета; 8
кольцо уплотн
тельное с обоймой; 9
валик; 11
гайка ко
пачковая; 12
кольцо упорное; 13
упло
нение (сальник); 14
крыльчатка; 15
кол
цо стопорное; 16
пылеотраж
тель
17
расширении от нагревания, а также п
зволяет контролировать степень заполнения системы
охлаждения и способс
вует удалению из нее воздуха и пара. В горловине расширительного
бачка установлена паровоздушная пробка 21 (см. рис. 13) с впускным (воздушны
м) и вып
скным (паровым) клапан
ми. Выпускной клапан, нагруженный пружиной, поддерживает в
системе охлаждения избыточное давл
ние до 56,9... 78,5 кПа (0,58... 0,80 кгс/см
), впускной
клапан, нагруженный более слабой пруж
ной, препятствует созданию в систем
е разрежения
при остывании двигателя. Впус
ной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с
атмосуерой при ра
режении 0,98... 12,7 кПа (0,01... 0,13 кгс/см
Охлаждающая жидкость заливается в двигатель через горловину расширительного ба
ка. Уровень
жидкости в расширительном бачке контролируется краником 19 контроля уро
ня, который должен находиться выше крана ко
трольного уровня, при этом верхний уровень
жидкости в бачке должен быть 1/2...2/3 высоты бачка. Контроль за температурой охлажда
щей жидкос
ти в системе осуществляется указателем на щитке приборов. При возрастании
температуры в системе охлаждения до 98°С в указателе загорается контрольная лампа ав
рийного перегрева охлажда
щей жидкости.
Оборудование
Мультимедийная установка
2. Плакатная
продукция
3. Двигатель внутреннего сгорания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автомобил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
Автомобил
и: Основы к
онструкции : учебник / В. К. Вахламов.
изд., стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
Тарасик, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание, 2012.
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция тракторов и
автомобил
ей :
учебное пособие / А. К. Бол
тов, А. А. Лопарев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агрообразование" .
М. : КолосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатационных
свойств : учебник для студ.
вузов по напр. подг. бакалавров "Ькс
плуатация транспортно
технологических машин
и комплексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
автомобил
ьное хозяйство" и "
том
бил
ьный сервис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академия, 2013.

18
ТЕМА 3.
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ БЕНЗИНОВОГО ДВИ
ГАТЕЛЯ
ЦЕЛЬ
Ознакомится и изучить терминологию используемую
системе питания топливом
бензинового двигателя. Изучить назначение, конструкцию и принцип работы системы пит
ния бензинового двигателя
Основные положения
Работа двигателя внутреннего сгорания
В автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания (ДВС) названные так п
тому, что сгорание топлива происходит непосредственно в цилиндре. О
новными деталями
ДВС, кроме цилиндра, являются поршень, шатун, коленчатый вал. На кривошипе коленчат
го вала
подвижно закрепляется ш
тун. К верхней головке шатуна шарнирно, с помощью
пальца, крепится поршень. Цилиндр сверху закрывается крышкой, которая называется г
ловкой цилиндра. В головке имеется углубление, называемое камерой сгорания. Также в г
ловке имеютс
я впускное и выпускное о
верстия, закрываемые клапанами. К коленчатому
валу крепится маховик
масси
ный круглый диск.
При вращении коленвала происходит перемещение поршня внутри цилиндра. Крайнее
верхнее положение поршня называется верхней мертвой точк
ой (В.М.Т.), кра
нее нижнее
положение
нижней мертвой точкой (Н.М.Т.). Расстояние, которое проходит поршень ме
ду мертвыми точками, называется ходом поршня. Простра
ство, находящееся над поршнем,
когда он находится в н.м.т., называется рабочим объемом цил
индра. Когда поршень нах
дится в в.м.т., над ним остается пространс
во, называемое объемом камеры сгорания. Сумма
рабочего объема и объема камеры сгорания называются полным объемом цилиндра. В те
нических данных объем указывается в литрах или кубических са
нтиметрах. Объем многоц
линдрового двиг
теля равен сумме полных объемов всех его цилиндров. Отношение полного
объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия двигателя. Она п
казывает, во сколько раз сжимается р
бочая смесь в цилиндре.
Один ход поршня от одной мертвой точке к другой называется тактом. Коленвал при
этом совершает полоборота. Как работает ДВС? Во время перв
го такта происходит впуск
горючей смеси в цилиндр. Клапан впускного отверстия открыт, выпускного
закрыт. По
шень
, перемещаясь от в.м.т к н.м.т, подобно насосу, создает разряжение в цилиндре и топл
во, перемешанное с во
духом, заполняет его.
Во время второго такта, при движении поршня от н.м.т. к в.м.т., происходит сжатие г
рючей смеси. При этом и выпускной, и впус
кной клапаны закр
ты. В результате давление и
температура в цилиндре повышаются. В конце та
та сжатия, при приближении поршня к
в.м.т., горючая смесь поджигается искрой от свечи зажигания (в бензиновых ДВС) или сам
воспламеняется от сж
тия (в дизельных ДВС
Во время третьего такта происходит сгорание рабочей смеси. Клапана остаются закр
тыми. Воспламенившаяся рабочая смесь резко повышает температуру и давление в цилин
ре, которое заставляет поршень с усилием двигаться вниз. Поршень через шатун передает
усилие на коленвал, создавая на нем крутящий момент. Таким образом, происходит преобр
зование энергии сгорания топлива в механич
скую энергию, которая двигает автомобиль.
Поэтому этот такт называется рабочим х
дом. Маховик, закрепленный на коленчатом валу,
запасает энергию, обеспечивая вращение коленвала за счет сил инерции во время подготов
тельных тактов.
В ходе четвертого такта происходит выпуск отработанных газов и очис
ка цилиндра.
Поршень, двигаясь от н.м.т. к в.м.т., выталкивает продукты горения чер
ез открытый выпус
ной клапан.
Далее весь процесс повторяется. Таким образом, рабочий цикл описанного ДВС прои
ходит за четыре такта. Поэтому он и называется четырехтактным. Коленвал за это время с
вершает два оборота. Существуют и двухтактные двигатели, в
которых рабочий цикл прои
ходит за два такта. Однако такие ДВС в настоящее время на а
томобилях практически не
применяются.
Для плавной работы многоцилиндрового двигателя и уменьшения неравномерных нагр
зок на коленчатый вал такты рабочего хода в разных ци
линдрах должны происходить в о
ределенной последовательности. Такая последов
тельность называется порядком работы
двигателя. Он определяется расположением шеек коленчатого вала и кулачков распредел
тельного вала. Например, в двигателях ВАЗ порядок работы 1
2. Так как в четырехтак
ном двигателе полный цикл в каждом цилиндре совершается за два оборота коленчатого в
ла, то, следовательно, в четырехцилиндровом двигателе для равномерной его работы за ка
дые пол
оборота коленчатого вала в одном из цилиндров д
олжен пр
исходить рабочий такт.
Система питания двигателя внутреннего сгорания
Системой питания называется совокупность приборов и устройств, обеспечивающих п
дачу топлива и воздуха к цилиндрам Двигателя и отвод от цилиндров о
работавших газов.
Система
питания служит для приготовления горючей смеси, необходимой для работы
двигателя.
Горючей
называется смесь топлива и воздуха в определенных пропорц
ях.
Двигатели автомобилей работают на рабочей смеси.
Рабочей
называется смесь топлива, воздуха и отработавши
х газов, образующаяся в ц
линдрах при работе двигателя.
В зависимости от места и способа приготовления горючей смеси двигат
ли автомобилей
могут иметь различные системы питания (рис.
1).
Система питания с приготовлением горючей смеси в специальном прибор
карбюр
торе
применяется в бензиновых двигателях, которые назыв
ются карбюраторными. Для
приготовления горючей смеси в карбюраторе и
пользуется пульверизационный способ. При
этом способе капельки бе
зина, попадая из распылителя в движущийся со скорост
ью 50...
150 м/с поток воздуха в смесительной камере ка
бюратора, размельчаются, испаряются и,
смешиваясь с воздухом, образуют гор
чую смесь. Полученная горючая смесь поступает в
цилиндры двигателя.
Система питания с приготовлением горючей смеси во впускно
м труб
проводе также
применяется в бензиновых двигателях. Для приготовления горючей смеси в быстро движ
щийся поток воздуха во впускном трубопроводе под давлением из уорсунок впрыскивается
мелкораспыленное топливо. Топл
во перемешивается с воздухом, и обра
зованная горючая
смесь поступает в ц
линдры двигателя.
Система питания с приготовлением горючей смеси непосредственно в цилиндрах двиг
теля применяется как в дизелях, так и в бензиновых двигат
лях. Приготовление горючей
смеси происходит внутри цилиндров дв
игат
ля путем впрыска из уорсунок под давлением
мелкораспыленного топлива в сж
маемый в цилиндрах воздух. При этом, если в дизелях
происходит самовоспламенение образованной р
бочей смеси от сжатия, то в бензиновых
двигателях рабочая смесь в цилиндрах воспл
аменяется принудительно от свечей зажиг
ния.
Система питания с впрыском топлива обеспечивает лучшее наполнение цилиндров двигателя
горючей смесью и лучшую их очистку от отработавших газов. При этом впрыск топлива п
зволяет повысить степень сжатия и макс
льную мощность у бензиновых двигателей,
уменьшить расход топлива и снизить токсичность отработавших газов. Однако системы п
тания с впрыском топлива сложнее по конструкции и по обслуживанию в эксплуатации.
Система питания карбюраторного двигателя
Топливо
Для бензиновых двигателей автомобилей топливом является бензин различных
марок
80, АИ
93, АИ
95, АИ
98, где буква А означает автомобильный; И
метод о
ределения октанового числа бензина (исследовательский); 93, 95, 98
октановое число, х
рактеризую
щее стойкость бензина против детонации. Чем выше октановое число, тем выше
может быть степень сжатия двигателя.
Рис.
1. Типы систем питания двигателей, классиуицированных по различным призн
кам
Детонация
процесс сгорания рабочей смеси с взрывом ее о
тдельных объемов в ц
линдрах двигателя со скоростью распространения пламени до 3000 м/с, в то время как при
нормальном сгорании рабочей смеси скорость распространения пламени 30...40 м/с. Сгор
ние при детонации приобретает взрывной характер. Ударная волна
распространяется в ц
линдрах двигателя со сверхзвуковой скоростью. Резко повышается давление газов и уху
шаются показатели двигателя по мощности и экономичности. Появляются звонкие стуки в
гателе, черный дым из глушителя, и происходит перегрев двигателя
. При этом быстро
изнашиваются детали кри
вошипно
шатунного мех
низма и обгорают головки клапанов.
Для повышения антидетонационных свойств в бензины добавляют ант
детонатор ТЬС
тетраэтилсвинец. Такие бензины называются этилированн
ми, они имеют отличите
льные
обозначение и окраску
этил (оранжево
красного цвета) и АИ
этил (синего цв
та). Ьтилированные бе
зины очень ядовиты, и при обращении с ними необходимо соблюдать
осторожность
не применять для мытья рук и деталей, не засасывать ртом при пер
елив
нии и т. п.
Использование этилированных бензинов для автомобилей в крупных г
родах запрещено.
Конструкция и работа системы питания карбюраторного двигателя.
Система пит
ния двигателя автомобиля состоит из топливного бака, топливн
го насоса, воздушног
уильтра, карбюратора, топливопроводов, впускного и выпускного трубопроводов, трубы
глушителей, основного и дополн
тельного глушителей (рис.
2.).
Топливо из бака
подается насосом 7 по топливопроводам 5 в карбюратор
Через во
душный уильтр
в карбюр
атор поступает воздух. Пригото
ленная в карбюраторе горючая
смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу
Отработавшие газы о
водятся из цилиндров двигателя в окружающую среду через выпускной трубопровод 3, тр
глушителей, основной
и дополнител
ный
глушители.
В системе питания двигателя часто установлен уильтр тонкой очистки топлива. Топли
ный бак соединен шлангом с сепаратором (специальным устройством), служащим для ко
денсации паров бензина, и сливным трубопров
дом с карбюратор
ом. На шланге сепаратора и
сливном трубопроводе установлены обратные клапаны. Один клапан исключает слив топл
ва из бака через карбюратор при опрокидывании автомобиля, а другой клапан связывает
внутреннюю полость бака с атмосу
рой. Топливо подается в систе
му с обратным сливом его
части из карбюратора (ч
рез калиброванное отверстие) в топливный бак, что обеспечивает
постоянную циркуляцию топлива в си
теме. Постоянная циркуляция топлива исключает
воздушные пробки в системе, улучшает ее работу и способствует д
ополнительному охла
дению дв
гателя.
Воздух
Рис.
2. Схема устройства и работы простейшего карбюратора:
топливопровод;
отверстие связи с воздухом;
диууузор;
распыл
тель;
заслонка;
смесительная камера; 7
жиклер;
поплавковая
камера;
плавок;
клапан;
трубопровод;
цилиндр двигателя
Карбюратор
служит для приготовления горючей смеси (бензина с воздухом) в количес
вах и по составу, соответствующих всем режимам работы дв
гателя.
Карбюратор устанавливается на вп
ускном трубопроводе двигателя.
Простейший карбюратор (рис. 4.2.) состоит из поплавковой камеры
с п
плавком
игольчатым клапаном
и смесительной камеры, в которой находятся диууузор
распыл
тель
с жиклером 7 и дроссельная заслонка 5.
Поплавковая
камера содержит бензин, необходимый для приготовления горючей смеси.
Поплавок с игольчатым клапаном поддерживают бензин в поплавковой камере и распылит
ле на постоянном уровне
на 1...1,5 мм ниже конца распылителя. Такой уровень обеспеч
вает хорошее высас
ывание бензина и Устраняет вытекание топлива из распылителя при н
работающем Двигателе.
Если уровень бензина понижается, то поплавок с клапаном опускаются и бензин пост
пает в поплавковую камеру. Если уровень бензина достиг но
мального, поплавок всплывает
и клапан закрывает доступ бензина в поплавк
вую камеру.
Распылитель подает бензин в центр смесительной камеры карбюратора. Распылитель
представляет собой трубку, которая входит в смесительную камеру и через жиклер сообщ
ется с поплавковой камерой.
Жиклер п
ропускает определенное количество бензина, который поступ
ет в распылитель.
Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отве
стием.
Смесительная камера служит для смешивания бензина с воздухом. См
сительная камера
представляет собой патрубок, один кон
ец которого связан с впускным трубопроводом двиг
теля, а другой
с воздушным уиль
ром.
Диууузор служит для увеличения скорости потока воздуха в центре смесительной кам
ры. Он создает вакуум у конца распылителя. Диууузор представляет собой патрубок, с
женн
ый внутри.
Дроссельная заслонка регулирует количество горючей смеси, поступающей из карбюр
тора в цилиндры двигателя.
Карбюратор работает следующим образом.
При тактах впуска в смесительную камеру
поступает воздух. В диууузоре 3 скорость
воздуха возраста
ет, и у конца распылителя
образуется вакуум. Вследствие этого бензин
высасывается из распылителя и перемешивается с воздухом. Обр
зовавшаяся горючая смесь
поступает в цилиндры
двигателя через впускной тр
бопровод
При работе двигателя водитель авто
мобиля управляет дроссельной заслонкой
Упра
ление производится из кабины с помощью педали. Дроссел
ная заслонка устанавливается в
различные положения в зависимости от требу
мой нагрузки на двигатель. В соответствии с
положением дроссельной засло
ки в ци
линдры двигателя поступает различное количество
горючей смеси. В р
зультате двигатель развивает разную мощность, а автомобиль движется
с ра
личными скоростями.
Двигатель автомобиля имеет следующие пять режимов работы: пуск, холостой ход, сре
ние (частичные
) нагрузки, резкий переход со средней н
грузки на полную и полная нагрузка.
На каждом режиме работы в цилиндры двигателя должна поступать горючая смесь в ра
ном количестве и различного по составу качества. Только в этом случае двигатель будет р
ботать усто
йчиво и иметь наилучшие показ
тели по мощности и экономичности.
На всех указанных режимах работы двигателя простейший карбюратор не может обесп
чить двигатель горючей смесью необходимого качества и в тр
буемом количестве. Поэтому
простейший карбюратор обор
удуется дополнительными устройствами, которые обеспеч
вают нормальную работу двигателя на всех режимах.
К основным дополнительным устройствам карбюратора относятся пусковое устройство
(воздушная заслонка), система холостого хода, главное дозирующее устройс
тво, ускорител
ный насос и экономайзер.
Пусковое устройство обеспечивает поступление топлива из распылителя в количестве,
необходимом для пуска двигателя.
Система холостого хода обеспечивает работу двигателя без нагрузки при малой частоте
вращения коленчат
ого вала двигателя.
Главное дозирующее устройство обеспечивает работу двигателя при частичных (сре
них) нагрузках двигателя.
Ускорительный насос служит для автоматического обогащения горючей смеси при ре
ком переходе с частичной нагрузки на полную с целью
быстрого повышения мощности дв
гателя,
Ькономайзер служит для автоматического обогащения горючей смеси при полной н
грузке двигателя.
Конструкция и работа дополнительных устройств карбюратора рассмо
рены ниже.
На двигателях автомобилей применяют двухкамерн
ые балансированные карбюраторы с
падающим потоком смеси. Карбюраторы имеют две смесительные камеры, которые вкл
чаются в работу последовательно
сначала осно
ная камера (первичная), а при увеличении
нагрузки двигателя
дополнительная камера (вторичная).
Ьто позволяет повысить мо
ность двигателей в результате лучшей дозировки и распределения горючей смеси по цили
драм дв
гателей. Поток горючей смеси в камерах карбюраторов движется сверху вниз, что
улучшает наполнение цилиндров смесью. Поплавковая камера ка
рбюраторов балансирова
ная (уравновешенная), так как она связана с атмосуерой через воздушный уильтр. Ьто обе
печивает приготовление карбюраторами горючей смеси, не зависящей по своему с
ставу от
степени засорения воздушного уильтра. Поплавковая камера нах
одится в передней части
карбюраторов (по ходу автомобиля), что исключает переобогащение горючей смеси при
торможении и повышает уровень топлива в ра
пылителях при движении на подъемах для
обогащения горючей смеси и увеличения мощности дв
гателей.
Карбюрато
р автомобиля обычно состоит из трех основных частей: корпуса, крышки и
корпуса дроссельных заслонок. В них размещены все системы и устройства карбюратора,
обеспечивающие приготовление горючей см
си при различных режимах работы двигателя и
снижающие токсичн
ость о
работавших газов.
Инжектор
В конце 60х
начале 70х годов ХХ века остро встала проблема загрязнения окружающей
среды промышленными отходами, среди которых значительную часть составляли выхло
ные газы автомобилей. До этого времени состав пр
дуктов сго
рания двигателей внутреннего
сгорания никого не интересовал. В целях максимал
ного использования воздуха в процессе
сгорания и достижения максимально возможной мощности двигателя состав смеси регул
ровался с таким расчетом, чтобы в ней был избыток бензина.
В результате в продуктах сг
рания совершенно отсутствовал кислород, однако оставалось несгоревшее топливо, а вре
ные для здоровья вещества образуются главным образом при неполном сгорании. В стре
лении повышать мощность конструкторы устанавливали на карбю
раторы ускорительные н
сосы, впрыскивающие топливо во впускной коллектор при каждом резком нажатии на п
даль акселератора, т.е. когда требуется резкий разгон автомобиля. В цилиндры при этом п
падает чрезмерное количество топлива, не соответс
вующее количес
тву воздуха. В условиях
городского движения ускорительный насос срабатывает пра
тически на всех перекрестках со
светоуорами, где автомобили должны то останавливаться, то быстро трогаться с места. Н
полное сгорание имеет место также при работе двигателя на
холостых оборотах, а особенно
при торможении двигателем. При закрытом дросселе воздух проходит через каналы холост
го хода карбюратора с большой скоростью, всасывая слишком много топлива. Из
за знач
тельного разрежения во впускном трубопроводе в цилиндры з
асасывается мало воздуха, да
ление в камере сгорания остается к концу такта сжатия сравнительно низким, процесс сгор
ния чрезмерно богатой смеси проходит медленно, и в выхлопных газах остается много н
сгоревшего топлива. Описанные режимы работы двигателя р
езко пов
шают содержание
токсических соединения в продуктах сгорания.
Стало очевидно, что для понижения вредных для жизнедеятельности ч
ловека выбросов
в атмосуеру надо кардинально менять подход к конструированию то
ливной аппаратуры.
Системы впрыска то
плива
Для снижения вредных выбросов в систему выпуска было предложено устанавливать к
талитический нейтрализатор отработавших газов. Но катализатор эууективно работает тол
ко при сжигании в двигателе так называемой нормальной топливо
воздушной смеси (весов
ое
соотношение воздух/бензин 14,7:1). Любое отклонение состава смеси от указанного прив
дило к падению эууективности его р
боты и ускоренному выходу из строя. Для стабильного
поддержания такого соотношения рабочей смеси карбюрато
ные системы уже не подходи
ли.
Альтернативой могли стать только системы впрыска. Первые системы были чисто механич
скими с незначительным использованием электронных компонентов. Но практика использ
вания этих систем показала, что параметры смеси, на стабильность которых рассчитывали
разработчики, изменяются по мере эксплуатации автомобиля. Ьтот результат вполне закон
мерен, учитывая износ и загрязнение элементов системы и самого двигателя внутре
него
сгорания в процессе его службы. Встал вопрос о системе, которая смогла бы сама себя
ректировать в процессе работы, гибко сдвигая условия приготовления рабочей смеси в зав
симости от внешних условий. Выход был найден следующий. В систему впрыска ввели о
ратную связь
в выпускную систему, непосредственно перед катализатором, поставили д
чик содержания кислор
да в выхлопных газах, так называемый лямбда
зонд. Данная система
разрабатывалась уже с учетом наличия такого основополагающего для всех посл
дующих
систем элемента, как электронный блок управления (ЬБУ). По сигн
лам датчика кислород
ЬБУ корректирует подачу топлива в двигатель, точно выдерживая нужный состав смеси.
На сегодняшний день инжекторый (или, говоря по
русски, впрысковый) двигатель пра
тически полностью заменил устаревшую карбюраторную сист
му. Инжекторный двигатель
сущес
твенно улучшает эксплуатационные и мо
ностные показатели автомобиля (динамика
разгона, экологические характеристики, расход то
лива).
Инжекторные системы
подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие о
новные
преимущества
точное дозирование топли
ва и, следовательно, более экономный его ра
ход.
снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимал
ности топливно
воздушной смеси и применения датчиков параметров выхло
ных газов.
увеличение мощности двигателя примерно на 7
10%. Происходит
за счет улучшения н
полнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующ
го рабочему режиму двигателя.
улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реаг
рует на любые изменения нагрузки, корректи
руя параме
ры топливно
воздушной смеси.
легкость пуска независимо от погодных условий.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
(на примере электронной системы распред
ленного впрыска)
В современных впрысковых двигателях для каждого цилиндра предусмотрена индивид
альн
ая уорсунка. Все уорсунки соединяются с топливной рампой, где топливо находится
под давлением, которое создает электробензонасос. Количество впрыскиваемого топлива з
висит от продолжительности о
крытия уорсунки. Момент открытия регулирует электронный
блок
управления (контроллер) на основании обрабатываемых им данных от различных да
чиков.
Датчик массового расхода
воздуха
служит для расчета циклового наполнения цилин
ров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в
цилиндро
вое цикловое наполнение. При аварии да
чика его показания игнорируются, расчет
идет по аварийным табл
цам.
Датчик положения дроссельной
заслонки
служит для расчета уактора нагрузки на дв
гатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной зас
лонки, оборотов дв
гателя и циклового наполнения.
Датчик температуры охлаждающей
жидкости
служит для определения коррекции т
пливоподачи и зажигания по температуре и для управления электровентилятором. При ав
рии датчика его показания игнорируются, темпера
тура берется из таблицы в зависимости от
мени работы двигателя.
Датчик положения коленвала
служит для общей синхронизации системы, расчета об
ротов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени. ДПКВ
поля
ный датчик. При неправильном
включении двигатель заводится не будет. При аварии датч
ка р
бота системы невозможна. Ьто единственный "жизненно важный" в системе датчик, при
котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков п
зволяют
своим ходом добраться до автосе
рвиса.


27
Датчик кислорода
предназначен для определения концентрации кислорода в отраб
тавших газах. Инуормация, которую выдает датчик, используется электронным блоком
управления для корректировки количества подаваемого топлива. Датчик кислорода испол
зует
ся только в системах с каталитическим нейтрализатором под нормы токсичности Евро
и Евро
3 (в Евро
3 используется два датчика кисл
рода
до катализатора и после него).
Датчик детонации
служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней
ЬБУ вклю
чает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя угол опережения з
жиг
ния.
Здесь перечислены только некоторые основные датчики, необходимые для работы сист
мы. Комплектации датчиков на различных автомобилях зависят от си
темы впрыска, от норм
токси
чности и пр.
По результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЬБУ осущест
ляет управление исполнительными механизмами, к которым относятся: уорсунки, бензон
сос, модуль зажигания, регулятор холостого хода, клапан адсорбера системы улавлив
ания
паров бензина, вентилятор системы о
лаждения и др. (все опять же зависит от конкретной
модели)
Адсорбер является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами
Евро
2 запрещен контакт вентиляции бензобака с атмосуерой, пары бензина должн
ы соб
раться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг. На неработа
щем двигателе пары бензина попадают в адсорбер из бака и впускного коллектора, где пр
исходит их поглощение. При запуске двигателя адсорбер по команде ЬБУ продувается
пот
ком воздуха, всасываемого двигателем, пары увлекаются этим потоком и дожигаются в к
мере сгорания.
ТИПЫ
В зависимости от количества уорсунок и места подачи топлива, системы впрыска по
разделяются на три типа: одноточечный или моновпрыск (одна уорсунк
а во впускном ко
лекторе на все цилиндры), многоточечный или ра
пределенный (у каждого цилиндра своя
уорсунка, которая подает топливо в коллектор) и непосредственный (топливо подается уо
сунками непосредстве
но в цилиндры, как у дизелей).
Одноточечный впр
ыск проще, он менее начинен управляющей электр
никой, но и менее
эууективен. Управляющая электроника позволяет сн
мать инуормацию с датчиков и сразу
же менять параметры впрыска. Немаловажно и то, что под моновпрыск легко адаптируются
карбюраторные двигател
и почти без конструктивных переделок или технологических изм
нений в производстве. У одноточечного впрыска преимущество перед карбюратором состоит
в экономии топлива, экологической чистоте и относительной стабильности и надежности п
раметров. А вот в приям
истости двигателя одноточечный впрыск проигрывает. Еще один н
достаток: при и
пользовании одноточечного впрыска, как и при использовании карбюратора
до 30% бензина оседает на стенках колле
тора.
Система одноточечного впрыска топлива
Системы одноточечного
впрыска, безусловно, являлись шагом вперед по сравнению с
карбюраторными системами питания, но уже не удовлетворяют совр
менным требованиям.
Более совершенными являются системы многоточечного впрыска, в которых подача то
лива к каждому цилиндру осуществля
ется индивидуально. Распределе
ный впрыск мощнее,
экономичнее и сложнее. Применение такого впрыска увеличивает мощность двигателя пр
мерно на 7
10 процентов. Осно
ные преимущества распределенного впрыска:
возможность автоматической настройки на разных обор
отах и соответс
венно улучшение
наполнения цилиндров, в итоге при той же максимальной мощности а
томобиль разгоняется
гораздо быстрее;
бензин впрыскивается вблизи впускного клапана, что существенно сн
жает потери на
оседание во впускном коллекторе и позвол
яет осуществлять более точную регулировку п
дачи топлива.
Система многоточечного впрыска топлива
Непосредственный впрыск как очередное и эууективное средство в деле оптимизации
сгорания смеси и повышения КПД бензинового двигателя реализует пр
стые прин
ципы. А
именно: более тщательно распыляет топливо, лучше перемешивает с воздухом и грамотней
распоряжается готовой смесью на ра
ных режимах работы двигателя. В итоге двигатели с
непосредственным впрыском потребляют меньше топлива, чем обычные «впрысковые»
торы (в ос
бенности при спокойной езде на невысокой скорости); при одинаковом рабочем
объеме они обеспечивают более интенсивное ускорение автомобиля; у них чище выхлоп;
они гарантируют более высокую литровую мощность за счет большей степени сжатия и э
кта охлаждения воздуха при испарении топлива в цилиндрах. В то же время они нуждаю
ся в качественном бензине с низким с
держанием серы и механических примесей, чтобы
обеспечить нормальную р
боту топливной аппаратуры.
Оборудование
Мультимедийная устан
овка
2. Плакатная продукция
3. Двигатель внутреннего сгорания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автомобил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
томобил
и: Основы конструкции : учебник / В. К. Вахламов.
изд., стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
29
Тарасик, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание, 2012.
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция трактор
ов и
автомобил
ей : учебное пособие / А. К. Бол
тов, А. А. Лопарев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агрообразование" .
М. : К
лосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатационных
свойств : учебник для студ.
вузов по напр. под
г. бакалавров "Ьксплуатация транспортно
технологических машин
и комплексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
автомобил
ьное хозяйство" и "
томобил
ьный се
вис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академия, 2013.

30
ТЕМА 4.
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТОПЛИВ
ОМ ДИЗЕЛЬНОГО ДВ
ГАТЕЛЯ
ЦЕЛЬ
Ознакомится и изучить
конструкцию,
принцип работы
, достоинства и недостатки
системы питания дизельного двигателя
Основные положения
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ
Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерн
ое распредел
ние
его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями. На двигателях КамАЗ прим
нена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного насоса высок
го давления, уорсунок, уильтров гр
бой и тонкой очистки, топливоподкач
ивающего насоса
низкого давления, топливопров
дов низкого и высокого давлений, топливных баков, элек
тромагнитного клапана и уакельных свечей электроуакельного пускового устро
ства.
Принципиальная схема системы питания показана на рис.
. Топливо из бака
1 через
уильтр грубой очистки 2 засасывается топливоподкачивающим насосом и через уильтр то
кой очистки 17 по топливопроводам низкого давления 3, 9, 15, 21 подается к топливному н
сосу высокого давления; согласно п
рядку работы цилиндров двигателя насос р
аспределяет
топливо по трубопров
дам 6 высокого давления к уорсункам 5. Форсунки распыляют и
впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним и попавший в
систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высокого давл
ния
и клапан
жиклер уильтра тонкой очистки по дренажным топливопроводам 16 и 18 отводятся в то
ливный бак. Топливо, прос
чившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой,
сливается в бак через сливные топлив
проводы 4, 14, 20.

Рис.
. Схема питания двигателя топливом:
бак топливный; 2
уильтр грубой очис
ки
топлива; 3
трубка топливная подводящая к насосу низкого давления; 4
трубка топли
ная
дренажная уорсунок левых головок; 5
уорсунка; 6
трубка топливная высокого давл
ния;
насос топливоподкачива
ющий низ
кого давления; 8
насос топливоподкачивающий ру
ной; 9
трубка топливная отводящая насоса низкого давления; 10
насос топливный выс
кого давления; 11
клапан электромагни
ный; 12
трубка топливная к электромагнитному
клапану; 13
свеча уакельная; 14
трубка топливная дре
нажная уорсунок правых головок;
трубка топливная подводящая ТНВД; 16
трубка топли
ная отводящая ТНВД; 17
уильтр тонкой очистки топлива; 18
трубка топливная уильтра тонкой очистки топлива; 19
тройник крепления топливных тру
бок; 20
трубка топливная сливная; 21
топлив
провод
к уильтру грубой очистки; 22
ljm[Z�ijb_fgZy�k�nbevljhf
31
Фильтр грубой
очистки (отстойник) (рис.
) предварительно очищает топливо, пост
пающее в топливоподкачивающий насос низкого давления. Он установлен на всасыва
щей
магистрали системы питания с левой стороны автомобиля на раме. Стакан 2 соединен с ко
пусом 10 четырьмя б
олтами 7 и у
лотнен кольцом 9. Снизу в бобышку колпака ввернута
сливная пробка 1. Топливо, поступающее из топливн
го бака через подводящий штуцер,
стекает в стаканы. Крупные частицы и вода с
бираются в нижней части стакана. Из верхней
части через уильтрующ
ую сетку 4 по отводящему штуцеру и топливопроводам топливо п
дается к топливоподкачива
щему насосу.
Фильтр тонкой очистки (рис. 4.3
), окончательно очищающий топливо перед поступлен
ем в топливный насос высокого давления, установлен в самой высок
ой точке системы пит
ния для сбора и удаления в бак проникшего в систему питания воздуха вместе с частью то
лива через клапан
жиклер, устано
ленный в корпусе 1. Начало сдвига клапана
жиклера 4
(рис.
) пр
исходит при давлении в полости 24,5... 44,1 кПа (
0,25... 0.45 кгс/см
), а начало
перепуска топлива из полости А в п
лость В
при давлении в полости А 196,2... 235,3 кПа
(2,0... 2,4 кгс/см
). Регулир
ется клапан подбором регулировочных шайб 1 внутри пробки
клапана.
Топливопроводы подразделяются на топлив
опроводы низкого 392... 1961 кПа (4... 20
кгс/см
) и высокого более 19614 кПа (200 кгс/см
) давления. Топливопроводы высокого да
ления изготовлены из стальных трубок, концы которых выполнены конусообразными, пр
жаты накидными гайками через шайбы к к
нусным
гнездам штуцеров топливного насоса и
уорсунок. Во избежание пол
мок от вибрации топливопроводы закреплены скобками и
кронште
нами.
Насос топливный высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в
определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давл
нием. В корпусе 1 (рис.
) установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса 17, вту
ки
16 плунжера 11, поворотной втулки 10, нагнетательного клапана 19, прижатого через у
лотнительную прокладку 18 к втулке плунжера штуцером 20. Плунжер совершает во
вратно
поступательное движение под действием кулачка вала 44 и пружины 8. Толкатель от пров
Рис.
��Nbevlj�]jm[hc�hqbkldb�lh
eb\Z����
пробка; 2
стакан; 3
усп
коитель; 4
ка
уильтрующая; 5
отражатель; 6
распр
делитель; 7
болт; 8
уланец; 9
кольцо уплот
нительное; 10
корпус
Рис.
Фильтр тонкой очистки то
лива: 1
пус: 2
болт; 3
шайба
уплотн
ительная; 4
пробка; 5, 6
прокладки уплотнительные; .7
мент уильтрующий; 8
колпак; 9
пружина уильтрующего элемента; 10
пробка сливная; 11
сте
жень
32
чивания в корпусе зауиксирован сухарем 6. Кулачковый вал вращается в роликоподши
никах 42, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кула
кового вала регулируется прокладками 48. В
личина зазора должна быть не более 0,1 мм.
Рис.
. Клапан
жиклер уильтра тонкой
очис
ки топлива:1
шайба регулировочная;
пробка кл
пана; 3
пружина; 4
клапан
жиклер
Рис.
. Топ
ливный насос высокого
давления: 1
корпус; 2, 32
ролики то
кателей; 3, 31
оси роликов; 4
втулка
лика; 5
пята толкателя; 6
сухарь; 7
тарелка пружины толкателя; 8
пружина
толкателя: 9,34,43,45, 51
шайбы; 10
втулка поворотная; 11
плунжер
; 12, 13,
кольца уплотнительные; 14
штиут устан
вочный; 15
рейка; 16
втулка плунжера; 17
корпус секции; 18
прокладка нагнетател
ного клапана; 19
клапан нагнетательный; 20
штуцер; 21
уланец корпуса секции; 22
насос ру
ной топливопо
дкачивающий; 23
про
ка пружины; 24, 48
прокладки; 25
корпус н
соса низкого давления; 26
насос топливоподкачивающий низк
го
давления; 27
втулка штока; 28
жина толкателя; 29
толкатель; 30
винт
стопорный; 33, 52
гайки; 35
эксце
трик прив
ода насоса низкого давл
ния;
шпонки; 37
уланец ведущей
шестерни регулятора; 38
сухарь вед
щей шестерни регул
тора; 39
шестерня
ведущая регулятора; 40
втулка упо
ная; 41, 49
крышки подшипника; 42
подшипник; 44
вал к
лачковый; 47
ман
жета с пружиной в сборе; 53
муута
опережения впрыскивания топлива; 54
пробка рейки; 56
клапан перепускной;
втулка рейки; 58
ось р
чага реек;
прокладки регулир
вочные
33
Для увеличения подачи топлива плунжер 11 поворачивают втулкой 10, соединенной ч
рез ось поводка с рейкой 15 насоса. Рейка перемешается в направляющих втулках 57. В
ступающий ее конец закрыт пробкой 54. С противоположной стор
ны насоса находится
винт, ре
гулирующий подачу топлива всеми секциями н
соса. Ьтот винт закрыт пробкой и
запломбирован. Топливо к насосу подводится ч
рез специальный штуцер, к которому болтом
крепится трубка низкого давления. Далее по каналам в корпусе оно поступает к впус
ным
отверст
иям втулок 16 плунж
ров. На переднем торце корпуса, на выходе топлива из насоса
установлен перепускной клапан 56, открытие которого пр
исходит при давлении 58,8... 78,5
кПа (0,6... 0,8 кгс/см
). Давление открытия клапана регулир
ется подбором регулировочны
шайб внутри пробки клапана. Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей
системы смазывания двигат
ля.
На двигателе с турбонаддувом установлен; топливный насос высокого давления мод. 334
с повышенной энергией впрыскивания, с противодымным кор
ректором и номинальной ци
ловой подачей топлива 96 мм
/цикл.
Регулятор частоты вращения (рис.
) всережимный, прямого действия, изменяет кол
чество топлива, подаваемого в цилиндр в зависимости от нагру
ки, поддерживая заданную
частоту. Регулятор установл
ен в развале корпуса т
пливного насоса высокого давления. На
кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня 21 регулятора, вращение на которую
передается через рез
новые сухари 22. Ведомая шестерня выполнена заодно с державкой 9
грузов, вращающейся на
двух шарикоподшипниках. При вращении державки грузы 13, к
чающиеся на осях 10, под действием центробежных сил расходятся и через упорный по
шипник 11 перемещают мууту 12. Му
та, упираясь в палец 14, в свою очередь перемещает
рычаг 32 мууты грузов. Рычаг 3
2 одним концом з
креплен на оси 33, а другим
через штиут
соединен с рейкой 27 топливного насоса. На оси 33 закреплен рычаг 31, другой конец кот
рого перемещается до упора в регулировочный болт 24 подачи топлива. Рычаг 32 передает
усилие рычагу 31 через к
орректор 15.
Рычаг 1 управления подачи топлива (рис.
) жестко связан с рычагом 20 (см. рис.
). К
рычагам 20, 31 присоединена пружина 26, к рычагам 25, 30
стартовая пружина 28. Во вр
мя работы регулятора в определенном режиме центробежные силы грузо
в уравнов
шены
усилием пружины 26. При увеличении частоты вращения коленчатого вала регулятора, пр
одолевая сопротивление пружины 26, грузы перемещают рычаг 32 регулятора с рейкой то
ливного насоса
подача топлива уменьшается. При уменьшении частоты враще
ния коленч
того вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 32 регулятора с рейкой топливн
го насоса под действием усилия пружины перемешается в о
ратном направлении
подача
топлива и част
та вращения коленчатого вала увеличиваются.
Подача топлива вы
ключается поворотом рычага 3 останова до упора в болт 6, при этом
рычаг 3, преодолев усилие пружины 26, через штиут 29 повернет рычаги 31 и 32; рейка п
реместится до полного выключения подачи топлива. При снятии ус
лия с рычага останова
под действием пружи
ны рычаг возвратится в рабочее положение, а стартовая пружина 16 ч
рез рычаг 30 вернет рейку топливного насоса в положение макс
мальной подачи топлива,
нео
ходимой для пуска.
Насос топливный низкого давления поршневого типа предназначен для подачи топлива
от бака через уильтр грубой и тонкой очистки к впускной полости насоса высокого давл
ния. Насос установлен на задней крышке регулятора. В корпусе 25 (см. рис. 22) уст
новлены
поршень, пружина поршня, втулка 27 штока и шток толкателя, во уланце корпуса
ной клапан и пружина клапана. Ьксцентрик кулачкового вала через ролик 32, толкатель 29 и
шток сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно
поступательное движ
ние.
Схема работы насоса показана на рис. 25. При опускании толкателя поршень 10 под
ствием пружины 4 движется вниз. В полости А всасывания создается разрежение, и впус
ной клапан 1, сжимая пружину 2, пропускает в полость топливо. Одновременно топливо, н
ходящееся в нагнетательной п
лости В, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательн
ый
клапан 8, соединенный каналами с обеими полостями. В свободном положении нагнетател
ный клапан закрывает канал всасывающей полости. При движении поршня 10 вверх топл
во, заполнившее всасывающую полость, через н
гнетательный клапан 8 поступает в полость
В под поршнем, при этом впускной клапан 1 закрывается. При повышении давления в нагн
тательной магистрали поршень не сове
шает полного хода вслед за толкателем, а остается в
положении, которое определяется равновесием сил от да
ления топлива с одной сторон
ы, от
усилия пружины
с другой стороны.


Рис.
. Крышка регулятора частоты вращ
ния: 1
рычаг управления регулят
ором подачи
топлива; 2
болт огран
чения минимальной
частоты вращения; 3
рычаг останова; 4
пробка заливного отверстия; 5
болт регул
ровки пусковой подачи; 6
болт о
раничения
хода рычага останова; 7
болт огранич
ния
максимальной частоты вращения;
работа; II
выключено
подача топлива и частота вр
щения коленчатого вала ув
личиваются.
Рис.
. Регулятор частоты вращения:
крышка задняя; 2
гайка; 3
шайба;
подшипник; 5
прокладка регулирово
ная; 6
шестерня промежуточная; 7
кладка за
ней крышки регулятора; 8
кольцо
стопорное; 9
державка грузов; 10
ось гр
за; 11
подшипник упорный; 12
муута;
груз; 14
палец; 15
корректор; 16
пружина
возвратная рычага остан
ва; 17
болт;
втулка; 19
кольцо; 20
рычаг пружины р
гулятора; 21
шестерня ведущая; 22
сухарь
ведущей шестерни; 23
уланец ведущей ше
терни; 24
болт регулировочный подачи то
лива; 25
рычаг стартовой пружины;
пружина регулято
ра: 27
рейка;
пружина стартовая; 29
штиут; 30
чаг реек; 31
рычаг регулят
ра; 32
рычаг
мууты грузов; 33
ось рычагов регулятора;
болт крепления вер
ней крышки
Топливоподкачиваюшим ручным насосом заполняется система топливом и удаляется
воздух из нее. Насос поршневого типа закреплен на уланце топливного насоса низкого да
ления с уплотнительной медной шайбой. Н
асос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рук
ятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения. Систему питания прокачивают дв
жением рукоятки со штоком и поршнем вверх
вниз. При движении рукоятки вверх в по
поршневом пространстве создается разрежение
. Впускной клапан 1, сжимая пружину 2, о
крывается, и топливо поступает в полость А топливного насоса низкого давления. При дв
жении рукоятки вниз нагнетательный клапан 8 открывается, и топливо под давлением п
ступает в нагнетательную магистраль. После про
качки рукоятку наверните на верхний рез
бовой хвостовик цилиндра. При этом по
шень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив
всасывающую полость топливн
го насоса низкого давления.
Муута автоматическая опережения впрыскивания топлива (рис.
) изменяет на
чало п
дачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Примен
ние
мууты обеспечивает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива по вс
му
диапазону скоростных режимов. Ьтим обеспечивается экономичность и приемлемая же
кость процесса в различных скоростных р
жимах работы двигателя.
Рис.
. Муута автоматическая опережения впрыскивания топлива: 1
пол
муута ведущая;
манжеты;
втулка ведущей полумууты; 5
корпус; 6
прокладки регулир
вочные; 7
стакан пружин
ы; 8
пружина;
шайбы; 10
кольцо; 11
груз с пальцем; 12
проста
ка
с осью; 13
полумуута ведомая; 14
кольцо уплотн
тельное; 16
ось грузов
Ведомая полумуута 13 закреплена на конической поверхности переднего конца кулачк
вого вала топливно
го насоса шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуута 1
на ступ
це ведомой полумууты (может поворачиваться на ней). Между ступицей и полумуутой у
тановлена втулка 3. Грузы 11 качаются на осях 16, запрессованных в ведомую полумууту, в
плоскости, перпенди
кулярной оси вращения мууты. Проставка 12 ведущей полумууты уп
рается одним концом в палец груза, другим
в проуильный выступ. Пружина 8 стр
мится
уде
жать груз на упоре во втулку 3 ведущей полумууты.
Рис.
. Схема работы топливного насоса низкого давл
ния и ручного топливоподкачивающего насоса: 1
пан
впускной; 2, 4, 5, 9
пружины; 3
поршень ручного
ливоподкачивающего нас
са; 6
толкатель; 7
эксцентрик; 8
пан нагнетательный; 10
поршень; А
полость всасывания; В
полость нагн
тающая: С
подача
к топливному насосу высокого давления; Е
подача от
уиль
ра грубой очистки топлива
36
При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы
под действием центр
бежных
сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуута поворачив
ется относительно ведущей в
направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впр
скивания топлива. При уменьшении частоты вращения коленча
того вала грузы под действ
ем пружин сходятся, ведомая полумуута поворачивается вместе с валом насоса в сторону,
противоположную направлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опер
жения
подачи топлива.
Форсунка (рис.
) закрытого типа с многод
ырчатым распылителем и гидравлически
управляемой иглой. Все детали уорсунки собраны в корпусе 6. К нижнему торцу корпуса
уорсунки гайкой 2 присоединены проставка 3 и корпус 1 распылителя, внутри которого н
ходится игла. Корпус и игла распылителя составляют
прецизионную пару. Распылитель им
ет четыре сопловых отверстия. Проставка 3 и корпус 1 зауиксированы относительно корп
са
штиутами. Пружина 11 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на и
лу распылителя, другим
в упор.
Топливо к уо
рсунке подается под высоким давлением через штуцер 8. Далее по кан
лам
корпуса 6, проставки 3 и корпуса 1 распылителя топливо поступает в полость между корп
сом распылителя и иглой и, отжимая ее, впрыскивается в цилиндр. Просочившееся через з
зор между игл
ой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпус уорсу
ки. Форсунка установлена в головке, цилиндра и закреплена скобой. Торец гайки распылит
ля уплотнен от прорыва газов гоурированной шайбой. Уплотнительное кольцо пре
дохран
ет полость м
ежду уорсункой и головкой цилиндров от попадания пыли и воды. На двигателе
с турбонаддувом уорсунка мод. 271 с повышенной пропускной способностью т
плива и
диаметром сопловых отверстий 0,32 мм.
Привод управления подачей топлива (рис.
4.11
) механический, с
телескопическим толк
телем, состоит из педали, тяг, рычагов и поперечных валиков. Предусмотрен также ручной
привод подачи топлива и останова двигателя. Педаль 13 п
дачи топлива связана с рычагом 7
управления регулятором частоты вращения. Рукоятки тяг диста
нционного управления двиг
Рис.
��NhjkmgdZ�
корпус распылителя; 2
гайка распылителя; 3
ставка распылителя; 4
штиуты установочные
; 5
штанга уорсунки; 6
корпус уорсунки; 7
кольцо у
лотнительное; 8
штуцер; 9, 10
шайбы регулирово
ные; 11
пружина уорсунки; 12
игла распыл
теля
телем установлены в кабине на кронштейне в нижней части панели: левая 2
для включ
ния постоянной подачи то
лива, связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом
управления регулятором частоты вращения; правая 1
для останов
а двигат
ля, соединена
тросом с рычагом останова двигателя, который находится на крышке регулятора частоты
вращения.
Рис.
. Привод управления подачей топлива: I
рукоятка тяги останова двигателя; 2
коятка тяги ручного управления подачей топлив
а; 3, 10
задние рычаги; 4
тяга рычага
управления регулятором; 5
ТНВД; 6
рычаг останова двигателя; 7
рычаг управления рег
лятором; 8
поперечный валик; 9
задний кронштейн; 11
телескопическая тяга; 12
кро
штейн педали; 13
педаль; 14
регулир
вочный болт
Оборудование
Мультимедийная установка
2. Плакатная продукция
3. Двигатель внутреннего сгорания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автомобил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
Автомобил
и: Основы конструкции : учебник / В. К. Вахламов.
изд., стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
Тарасик, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание,
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция тракторов и
автомобил
ей : учебное пособие / А. К. Бол
тов, А. А. Лопарев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агрообразование" .
М. : К
лосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатацио
нных
свойств : учебник для студ.
вузов по напр. подг. бакалавров "Ьксплуатация транспортно
технологических машин
и комплексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
автомобил
ьное хозяйство" и "
томобил
ьный се
вис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академ
ия, 2013.

38
ТЕМА 5
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВОЗДУХОМ И ВЫПУСКА
РАБОТАВШИХ ГАЗОВ
ЦЕЛЬ
Ознакомится и изучить конструкцию, принцип работы, достоинства и н
достатки
истемы питания двигателем воздухом и выпуска отработавших газов
Основные по
ложения
истема питания двигателя воздухом
и выпуска отработавших г
зов
Система питания двигателя воздухом предназначена для забора воздуха из атмосуеры,
очистки его от пыли и распределения по цилиндрам. Схема системы из
бражена на рис.
Атмосуерный в
оздух засасывается: в цилиндры двигателя, проходя через воздухооч
ститель
25. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам дв
гателя и
участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по в
пускным
коллекторам,
приемным трубам глушителя и через глушитель выбрасываются в а
мосуеру.
Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры м
жду зеркалом цилиндра и поршневыми
кольцами, удаляются в атмосуеру через па
рубок и вытяжную трубку за счет избыточного
давл
ния.
с.
. Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов: 1
трубка сапуна газоотводящая; 2
сапун; 3
трубка маслосливная сапуна; 4
воздухопровод
впускной двигателя; 5
воздухоочиститель; 6
коллектор выпускной; 7
патрубок вы
пус
ной; 8
глушитель; I
воздух из атмосуеры; II
очищенный воздух; III
карте
ные газы; 1
отработавшие газы
На рис.
изображены системы забора воздуха, применяемые на различных моделях а
томобилей КамАЗ. Забор воздуха в двигатель осуществляетс
я через воздухозаборник. М
жду
трубой воздухозаборника и воздухопроводами, закрепленными на двигателе, пред
смотрен
уплотнитель
гоурированный резиновый патрубок, внутрь которого вставлен н
жимной
диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обе
спечивает герм
тичность
соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном пол
жении кабины.
Воздухоочиститель 4 (рис.
, а) автомобилей КамАЗ
5320 и КамАЗ
55102 прикреплен к л
вому лонжерону рамы. На остальных автомобилях (рис.
и с
) воздухоочиститель закр
плен на кронштейне 5. Воздухоочиститель сухого типа, двухступенчатый. Первая ст
пень
центробежная
моноциклон со сбором отсепарированной пыли в бункер, вторая ст
пень
бумажный уильтрующий элемент.
Воздухоочиститель (рис. 5.3
) со
стоит из корпуса 8, уильтрующего элемента 5, крышки 1,
прикрепленной к корпусу четырьмя защелками. Гермети
ность соединения обеспечивается
прокладкой 2. Во внутренней полости крышки установлена перегородка с щелью и заглу
кой, которая образует полость сбор
а пыли (бункер). На входном патрубке воздухоочистителя
имеется пылеотбойник 4. Фильтрующий элемент крепится в корпусе самоконтрящейся га
кой 6.
Засасываемый воздух через входной патрубок поступает в уильтр. Пыл
отбойник создает
вращательное движение потока
воздуха в кольцевом зазоре между корпусом и уильтроэл
ментом, за счет действия центробежных сил ча
тицы пыли отбрасываются к стене корпуса и
собираются в бункере через щель в перег
родке. Затем предварительно очищенный воздух:
проходит через уильтрующий э
лемент, где происходит его окончательная очистка. Для оч
стки бункера от пыли снять крышку, вынуть заглушку из отверстия в перегоро
ке, удалить
пыль и вытереть бункер.
Крышку следует устанавливать так, чтобы стрелка, выполненная на днище, была напра
лена в
верх при горизонтальном расположении уильтра (авт
мобили КамАЗ
55111, КамАЗ
мАЗ
54112).
Чистый воздух из воздухоочистителя поступает к впускным коллекторам дв
гателя. Для
повышения эууективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, и увеличен
ия р
сурса уильтрующего элемента предусмотрена установка в воздухоочиститель предочистит
ля (рис.
). Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого уильтрующего п
лотна, которая надевается на уильтроэлемент перед установкой его в корпус уильтра
. Во
духопроводы впускные закреплены на бок
вых поверхностях головок цилиндров со стороны
развала болтами через уплотнительные паронитовые прокладки и с
единены с впускными
каналами головок цилиндров. Впускные воздухопроводы левой и правой половин блока с
единены между собой соединительным патрубком. Патрубок закреплен на уланцах воздух
проводов болтами. Соединения патрубка с впускными воздухопроводами уплотнены резин
выми прокла
ками.
Система питания двигателя КамАЗ
7403 воздухом отличается от двигателя Ка
мАЗ
установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впус
ных коллекторов и
патрубков. Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центр
бежным компрессорам и под избыточным давлением 70 кПа (0,7 кгс/см
) в режиме макс
мальной мощности подается через впускные ко
лекторы в цилиндры. Соединение тройника
подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивае
ся р
зиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.
Индикатор засоренности в
оздухоочистителя (рис.
) установлен на панели приборов и
рез
новым шлангом соединяется с впускным коллектором двигателя. При достижении во
впускных коллекторах двигателя предел
ного разрежения 6,86 кПа (0,07 кгс/см
) индикатор
срабатывает
красный учас
ток барабана закрывает окно индикатора и остается в таком п
ложении после ост
нова двигателя. Ьто свидетельствует о необходимости обслуживания
воздух
очистителя.
Система выпуска газов (рис.
) предназначена для выброса в атмосуеру отработавших
газов. Сис
тема состоит из двух выпускных коллекторов 9, двух прие
ных труб 7 и 8, гибкого
металлического рукава 5, глушителя 1. Каждый выпускной коллектор обслуживает ряд ц
линдров и крепится к блоку цилиндров тремя болтами. Коллекторы соединены с г
ловками
цилиндро
в патрубками. Разъемное выпо
нение соединения коллектор
патрубок
головка
позволяет компенсировать тепловые деуормации, возникающие при работе двигателя. Пр
емные трубы объединены тройником: и соединены с глушителем гибким металлическим р
кавом, который ком
пенсирует погрешности сборки и темп
ратурные деуормации деталей
системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательной моторной то
мозной системы.
Глушитель шума выпуска (рис.
) активно
реактивный, неразборной конструкции. А
тивный глуши
тель работает по принципу преобразования зв
ковой энергии в тепловую, что
осуществляется установкой на пути газов перуорированных перегородок, в отверстиях кот
рых поток газов дробится и пульсация затухает. В реактивном глушителе используется
принцип акуст
ической уильтрации звука. Ьтот глушитель представляет собой ряд акустич
ских камер, соединенных последов
тельно.


Рис.
㔀⸲
. Схема систем забора воздуха автомобилей: а
моделей 5320 и 55102;
моделей 53212, 5410 и
54112; с
модели 55111; 1
колпак; 2
труба воздух
заборника; 3
уплотнитель: 4
воздухоочист
тель; 5
кронштейн (стрелками указан
ы места, по
лежащие
контролю герметичности при обслуживании сист
мы)
Рис. 5.3. Установка воздухоочистителей: а) с к
бинами без спального места; б) с кабинами со
спал
ым местом; 1
кронштейн; 2
воздухоочиститель; 3
упор пружины; 4
уплотнитель; 5
распорная пружина; 6
нажимной
диск; 7
переходник; 8
труба; 9
колпак воздухоз
борника; 10
кабина; 11
соединительный патрубок
впускного коллектора; 12
mkljhckl\h��©AbfZ
e_lh�ª��
Jbk�������h
a^mohhqbklbl_ev����
dju
dZ��
прокладка крышки; 3
корпус; 4
леотбойник; 5
элемент уильтрующий; 6
]ZcdZ�nbevljmxs_]h�we_f_glZ
41







Рис.
5.4. Система выпуска отработавших газов: 1
соединительные патрубки; 2
натяжные уланцы; 3
турбокомпрессоры; 4, 8
трубы выпуска отработавших газов; 5
глушитель; 6
кронштей
ны кре
ления глушителя; 7
лонжерон рамы
Рис.
㔀⸷
. Глушитель шума выпуска: 1
труба
перуорированная; 2
уланец упо
ный; 3
уланец натяжной; 4
стенка пере
няя; 5
корпус; 6
патрубок выпускной; 7
стенка
задняя
Jbk��
5.5
��MklZgh\dZ�ij
чистит
ля: I
шнурки
стягивающие; 2
пред
чис
титель; 3
мент
уиль
рующий
Рис.
. Системы выпуска отработавших г
зов автомобиля
самосвала мод. 55111:1
а-
глушка; 2
труба выпускная глушителя; 3
глушитель; 4
патрубок выпускной; 1
снять
зимой; II
устан
вить зимой
Рис.
. Турбокомпрессор: 1
подшипник; 2
ран; 3
корпус компрессора; 4
диууузор; 5, 19
ольцо уплотнительное; 6
гайка; 7
маслоо
ражатель; 8
колесо компрессора; 9
экран ма
с-
лосбрасывающий; 10, 18
крышки; 11
корпус
подшипника; 12
уикс
тор; 13
переходник; 14
прокладка асбостальная; 15
экран турбины; 16
колесо турбины; 17
кор
пус ту
бины
Рис.
㔀⸶
. Индик
тор
засоренности во
хооч
стителя: 1
диск; 2
барабан
сигнал
ный
42
На выпускном патрубке глушителя автомобиля
самосвала КамАЗ
55111 установлена в
пускная труба 2
(рис.
), предназначенная для обогрева пла
уормы отработавшими газа в
холодное время года. При эксплуатации автом
биля
самосвала КамАЗ
55111 в холодное
время года для обогрева платуормы снимите заглушку с вертикальной трубы глушителя и
установите ее межд
у патрубком тройника и выпускным патрубком. В теплое время года у
тановите заглушку на вертикальную трубу глушителя, сняв ее с патру
ка тройника.
Система газотурбинного наддува состоит из двух взаимозаменяемых ту
бокомпрессоров,
компрессоров, впускных и вы
пускных коллекторов и патрубков. Турбокомпрессоры уст
новлены на выпускных коллекторах по одному на каждый ряд цилиндров. Уплотнение газ
вых стыков между установочными уланцами турбокомпрессоров и коллекторами осущест
ляется прокладками из жаропрочной ст
Труба выпуска отработавших газов крепится к турбокомпрессорам с п
мощью натяжных
уланцев, а герметичность соединений обеспечивается асбостальной прокладкой. Подшипн
ки турбокомпрессора смазываются от системы смазывания двигател
я. Турбокомпрессор
ТКР7Н (
рис. 5.9
агрегат, объединяющий центрострем
тельную турбину и центробежный
компрессор. Турбина преобразовывает энергию газов в работу сжатия воздуха компресс
ром. Вращающаяся часть турбокомпрессора
ротор
состоит из колеса 16 (см. рис. 5.9
) ту
бины с
валом, колеса 8 компрессора и маслоотражателя 7, закрепляемых на валу га
кой 6.
Ротор вращается в подшипнике 1, представляющем собой плавающую невращающуюся
моновтулку, удерживается от осевого и радиального перем
щений уиксатором 12, который
вместе с перех
одником 13 является маслопо
водящим каналом. В корпусе 11 подшипника
устанавливаются стальные крышки 10 и 18 и маслосбр
сывающий экран 9, который вместе с
невращающимися упругими разрезными у
лотнительными кольцами 5 предотвращает течь
масла из полости кор
пуса подши
ника. Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу
подшипника с помощью болтов и планок. Для уменьшения теплопередачи от корпуса турб
ны к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 турбины и асбостал
ная прокладка 14. Диуууз
ор 4 и экран 2 образуют канал, по которому воздух после сжатия в
колесе подается во внутреннюю полость ко
пуса
ТУРБОДИЗЕЛЬ
Ьууективным средством повышения мощности и гибкости работы дизеля является ту
бонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительн
ое количество воздуха и соответс
венно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате чего увеличивается мо
ность двигателя. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5
2 раза выше, чем у бензинового м
тора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эуу
ективный наддув с самых низких об
ротов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала
"турбоямы". Отсутс
вие
дроссельной заслонки в дизеле позволяет обеспечить эууективное напо
нение цилиндров на
всех оборотах без пр
менения сложной схемы управл
ения турбокомпрессором. На многих
автомобилях устанавливается промежуточный охладитель наддуваемого воздуха
интерк
лер, позволяющий поднять массовое наполнение цилиндров и на 15
20 % увеличить мо
ность. Наддув позвол
ет добиться одинаковой мощности с атм
осуерным мотором при
меньшем рабочем объеме, а значит, снизить массу двигателя. Ту
бонаддув, помимо всего
прочего, служит для автомобиля средством повышения "высотности" двигателя
в высок
горных районах, где атмосуерному дизелю не хватает воздуха, наддув
оптимизирует сгор
ние и позволяет уменьшить жесткость работы и потерю мощности. В то же время турбод
зель имеет и некоторые недостатки, связанные в основном с надежностью работы турбоко
прессора. Так, ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса дви
гателя. Турбоко
прессор пред
являет жесткие требования к качеству моторного масла. Неисправный агрегат
может полностью вывести из строя сам двигатель. Кроме того, собственный ресурс турбод
зеля несколько ниже такого же атмосуерного дизеля из
за большой сте
пени уорсирования.
Такие двигатели имеют повышенную температуру газов в камере сгорания, и чтобы добит
ся надежной работы поршня, его пр
ходится охлаждать маслом, подаваемым снизу через
специальные уорсу
ки.
В ДВС применяют три типа наддува:
резонансный
ри котором используется кинетическая энергия объема воздуха во впус
ных коллекторах (нагнетатель в этом случае не нужен)
механический
в этом варианте компрессор приводится во вращение ремнем от двигат
газотурбинный (или турбонаддув)
турбина приводит
ся в движение потоком отработа
ших газов.
У каждого способа свои преимущества и недостатки, определяющие область прим
нения.
Резонансный наддув
Для лучшего наполнения цилиндра следует поднять давление перед вп
скным клапаном.
Между тем повышенное давлен
ие необходимо вовсе не п
стоянно
достаточно, чтобы оно
поднялось в момент закрытия клапана и «догрузило» цилиндр дополнительной порцией во
духа. Для кратковременного повышения давления вполне подойдет волна сжатия, «гуля
щая» по впускному трубопроводу пр
и работе мотора. Достаточно лишь рассчитать длину
самого трубопровода, чтобы волна, несколько раз отразившись от его концов, пришла к кл
пану в нужный момент. Теория проста, а вот воплощение ее требует немалой изобретател
ности: клапан при разных оборотах
коленчатого вала открыт неодинаковое время, а потому
для использования эууекта резонансного наддува требуются впускные трубопроводы пер
менной длины. При коротком впускном коллекторе мотор лучше работает на высоких об
ротах, при низких об
ротах более эууек
тивен длинный впускной тракт. Переменные длины
впускных трубопроводов можно создать двумя способами: или путем подключения рез
нансной камеры, или через п
реключение на нужный впускной канал или его подключение.
Последний вариант называют еще динамическим
наддувом. Как резонансный, так и динам
ческий наддув могут ускорить течение впускного столба воздуха. Ьууекты наддува, созд
ваемые за счет колебаний напора воздушного потока, находится в диапазоне от 5 до 20 ми
либар. Для сравнения: с помощью турбонаддува
или механического наддува можно получить
значения в диапазоне между 750 и 1200 миллибар. Для полноты картины отметим, что сущ
ствует еще инерц
онный наддув, при котором основным уактором создания избыточного
давления перед клапаном является скоростной напо
тока во впускном трубопроводе. Дает
незначительную прибавку мощн
сти при высоких (больше 140 км/ч) скоростях движения.
Используется в основном на квадрациклах, мотоциклах.
Механический наддув
Механические нагнетатели (по англ. supercharger) позволяю
т довольно простым спос
бом существенно поднять мощность мотора. Имея привод непосредс
венно от коленчатого
вала двигателя, компрессор способен закачивать воздух в цилиндры при минимальных об
ротах и без задержки увеличивать давление наддува строго пропорц
ионально оборотам м
тора. Но у них есть и недостатки. Они сниж
ют КПД ДВС, так как на их привод расходуется
часть мощности, вырабатываемой силовым агрегатом. Системы механического наддува з
нимают больше места, требуют сп
циального привода (зубчатый ремень
или шестеренчатый
привод) и издают пов
шенный шум.
Существует два вида механических нагнетателей: объемные и центр
бежные.
Типичными представителемя объемных нагнетателей являются нагнетатель Roots и ко
прессор Lysholm.
Конструкция Roots напоминает ма
сляный шестеренчатый насос. Два р
тора вращаются в
противополо
ные стороны внутри овального корпуса. Оси роторов связаны между собой
шестернями. Особенность такой конструкции в том, что воздух сжимается не в нагнетателе,
а снаружи
в трубопроводе, поп
дая
в пространство между корпусом и роторами. Основной
недостаток
в ограниченном значении наддува. Как бы безупречно ни были подогнаны д
тали нагнетателя, при достижении определенного давления воздух начинает прос
чиваться
назад, снижая КПД системы. Способо
в борьбы немного: увеличить скорость вращения рот
ров либо сделать нагнетатель двух
и даже трехступенчатым. Таким образом можно пов
сить итоговые значения до приемлемого уровня, однако многоступенчатые конструкции л
шены своего главного достоинства
комп
актности. Еще одним минусом является неравн
мерное нагнетание на выходе, ведь воздух подается порциями. В совреме
ных конструкциях
применяются трехзубчатые роторы спиральной уормы, а впус
ное и выпускное окна имеют
треугольную уорму. Благодаря этим ухищрен
иям нагнетатели об
емного типа практически
избавились от пульсирующего эууекта. Невысокие скорости вращения роторов, а следов
тельно, долговечность конструкции вк
пе с низким шумом привели к тому, что ими щедро
оснащают свою продукцию такие именитые бренды
, как DaimlerChrysler, Ford и General
Motors. Объемные нагнетатели поднимают кривые мощности и крутящего момента, не изм
няя их уо
мы. Они эууективны уже на малых и средних оборотах, а это наилучшим образом
сказывается на динамике разгона. Проблема лишь в
том, что подобные системы очень пр
хотливы в изготовлении и установке, а значит, довольно д
роги.
Еще один способ нагнетать во впускной коллектор воздух под избыточным давлением в
свое время предложил инженер Лисхольм (Lysholm). Его детище окрестили винтов
ым нагн
тателем, или «double screw» (двойной винт). Конструкция наддува Лисхольма чем
то нап
минает обычную мясорубку. Внутри корпуса установлены два взаимодополняющих винт
вых насоса (шнека). Вращаясь в разные стороны, они захватывают порцию воздуха, сжим
ют и загоняют ее в цилиндры. Характерна такая система внутренним сжатием и минимал
ными потерями, благодаря точно выверенным зазорам. Кроме того, винтовые наддувы э
уективны практически во всем диапазоне оборотов двигат
ля, бесшумны, очень компактны,
но ч
резвычайно дороги из
за сложности в изготовлении. Однако ими не брезгуют такие им
нитые тюнинг
ателье, как AMG или Kleemann.
Центробежные нагнетатели по конструкции напоминают турбонаддув. Избыточное да
ление во впускном коллекторе также создает компрес
сорное колесо (крыльчатка). Его рад
альные лопасти захватывают и отбрасывают воздух в окружной тоннель при помощи це
тробежной силы. Отличие от турб
наддува лишь в приводе. Центробежные нагнетатели
страдают аналогичным, хотя и менее заметным инерционным по
роком, но есть и еще одна
важная особенность. Фактически величина производимого давления пропорциональна ква
рату скорости компрессорного колеса. Проще говоря, вращаться оно дол
но очень быстро,
чтобы надуть в цилиндры необходимый воздушный заряд, порой в
десятки раз превышая
обороты двигателя. Ьууективен центробежный нагнетатель на высоких оборотах. Механ
ческие «центробежники» не так капризны в обслуживании и долговечнее газодинамич
ских
собратьев, поскольку работают при менее экстремальных температурах.
Схема управления механическим нагнетателем довольно проста. При полной нагрузке з
слонка перепус
ного трубопровода закрыта, а дроссельная открыта
весь поток воздуха
поступает в двигатель. При работе с частичной нагрузкой дроссельная заслонка закрывается,
а заслонка трубопровода откр
вается
избыток воздуха возвращается на вход нагнетателя.
Входящий в схему охладитель наддувочного воздуха (Intercooler) является почти непреме
ной составной частью не только механических, но и газотурбинных систем наддува.
При
сжатии в компрессоре (либо в нагнетателе) воздух нагревается, в результате чего его пло
ность уменьшается. Ьто приводит к тому, что в рабочем объеме цилиндра воздуха, а, след
вательно, и кислорода, по массе помещается меньше, чем могло бы поместиться п
ри отсу
ствии нагревания. Поэтому сжатый воздух перед подачей его в цилиндры двигателя предв
рительно охлаждается в инте
кулере. По своей конструкции это обычный радиатор, который
охлаждается либо потоком набегающего воздуха, либо охлаждающей жидкостью. По
ние температуры наддувочного воздуха на 10 градусов позвол
ет увеличить его плотность
примерно на 3%. Ьто, в свою очередь, позволяет увеличить мощность двигателя пр
мерно на
такой же процент.
Газотурбинный наддув
Более широко на современных автомобиль
ных двигателях применяются турбокомпре
соры. По сути, это тот же центробежный компрессор, но с другой схемой пр
вода. Ьто самое
важное, можно сказать, принципиальное отличие механических нагнетателей от "турбо".
Именно схема привода в значительной мере опр
еделяет характеристики и области примен
ния тех или иных конс
рукций. У турбокомпрессора крыльчатка
нагнетатель сидит на одном
валу с крыльчаткой
турбиной, которая встроена в выпускной коллектор двигателя и прив
дится во вращение отработавшими газами. Част
ота вращения может пр
вышать 20000
об./мин. Прямой связи с коленвалом двигателя нет, и управление подачей воздуха осущест
ляется за счят давления отработавших газов.
К достоинствам турбонаддува относят: повышение КПД и экономичности мотора (мех
нический
привод отбирает мощность у двигателя, этот же испол
зует энергию отработавших
газов, следовательно, КПД увеличивает). Не следует путать удельную и общую экономи
ность мотора. Естественно, для работы двигателя, мощность которого возросла за счет пр
менения
турбонаддува, требуется больше топлива, чем для аналогичного безнаддувного м
тора меньшей мощности. Ведь наполнение цилиндров воздухом улучш
ют, как мы помним,
для того, чтобы сжечь в них большее количество топлива. Но массовая доля топлива, прих
дящаяся
на единицу мощности в час у двигателя, оснащенного ТК, всегда ниже, чем у сх
жего по конструкции силового агрегата, лишенного на
дува. Турбонаддув дает возможность
достичь з
данных характеристик силового агрегата при меньших габаритах и массе, чем в
случае
применения "атмосуерного" двигателя. Кроме того, у турбодвигателя лучше эколог
ческие показатели. Наддув камеры сгорания приводит к снижению температуры и, следов
тельно, уменьшению образования оксидов азота. В бензиновых двигателях наддувом доб
ваются бо
лее полного сгорания топлива, особенно на переходных режимах работы. В диз
лях дополнительная подача воздуха позволяет отодв
нуть границу возникновения дымности,
т. е. бороться с выбросами частиц сажи. Дизели существенно лучше приспособлены к надд
ву вообщ
е, и к турбонаддуву в частности. В отличие от бензиновых моторов, в которых да
ление наддува ограничивается опасностью возникновения детонации, им такое явление н
ведомо. Дизель можно наддувать вплоть до достижения предельных механич
ских нагрузок
в его ме
ханизмах. К тому же отсутствие дросселирования воздуха на впуске и высокая ст
пень сжатия обеспечивают большее давление отработавших газов и их меньшую температ
ру в сравнении с бензиновыми моторами. В общем, как раз то, что нужно для применения
турбокомпр
ессора. Турбокомпрессоры более просты в изготовлении, что окупает ряд пр
сущих им недо
татков.
При низкой частоте вращения двигателя количество отработавших газов невелико, соо
ветственно, эууективность работы компрессора невысока. Кроме того, турбонадду
вный дв
гатель, как правило, имеет т. н. «турбояму» (по
английски "turbo
lag")
замедленный о
клик на увеличение подачи топлива. Вам нужно резко ускориться
вдавливаете педаль газа
в пол, а двигатель некоторое время «думает» и лишь потом подхватывает. Об
ъяснение пр
стое
требуется время, пока мотор наберет обороты, увеличится давление выхлопных г
зов, раскрутится турбина, с ней крыльчатка нагнетателя
и наконец, "пойдет" воздух. Изб
виться от указанных н
достатков конструкторы пытаются разными способами
. В первую
очередь, снижением массы вращающихся деталей турбины и компрессора. Ротор совреме
ного турбокомпрессора н
столько мал, что легко умещается на ладони. Снижение массы
достигается не только конструкцией ротора, но и выбором для него соответствующих
мат
риалов. Основная сложность при этом
высокая температура отработавших газов. Металл
керамический ротор турбины примерно на 20% легче изготовленного из жаростойких спл
вов, да к тому же обладает меньшим моментом инерции. До последнего времени срок слу
бы всего агрегата ограничивала долговечность подши
ников. По сути, это были вкладыши,
подобные вкладышам коленчатого вала, кот
рые смазывались маслом под давлением. Износ
таких подшипников скольжения был, конечно, велик, однако шариковые не выдерживали
омной частоты вращения и высоких температур. Выход нашли когда удалось разраб
тать
подшипники с керамическими шариками. Однако достойно удивления не применение кер
мики
подшипники заполнены постоянным запасом пласти
ной смазки, то есть канал от
штатной м
асляной системы двигателя уже не нужен! Избавиться от недостатков турбоко
прессора позволяет не только уменьшение инерционности ротора, но и применение допо
нительных, иногда довольно сложных схем управления давлен
ем наддува. Основные задачи
при этом
еньшение давления при высоких об
ротах двигателя и повышение его при
низких. Полностью решить все проблемы можно использованием ту
бины с изменяемой
геометрией (Variable Nozzle Turbine), например, с подви
ными (поворотными) лопатками,
параметры которой мож
но менять в широких пределах. Принцип действия VNT турбоко
прессора заключается в оптимизации потока выхлопных газов, напра
ляемых на крыльчатку
турбины. На низких оборотах двигателя и малом количестве выхлопных газов VNT турб
компрессор направляет весь по
ток выхлопных газов на колесо турбины, тем самым увелич
вая ее мощность и давление наддува. При высоких оборотах и высоком уровне газового п
тока турбокомпрессор VNT располагает подвижные лопатки в открытом положении, увел
чивая площадь сечения и отводя ча
сть выхло
ных газов от крыльчатки, защищая себя от
превышения оборотов и поддерживая давление наддува на необх
димом двигателю уровне,
исключая перенаддув.
Комбинированные системы
Помимо одиночных систем наддува сейчас часто встречается и двухступенч
тый
наддув.
Первая ступень
приводной компрессор
обеспечивает эууекти
ный наддув на малых
оборотах ДВС, а вторая
турбонагнетатель
утилизирует энергию выхлопных газов. П
сле достижения силовым агрегатом достаточных для нормальной работы турбины оборотов,
компрессор автомат
чески выключается, а при их падении вновь вступает в действие.
Ряд производителей устанавливают на свои моторы сразу два турбокомпрессора. Такие
системы называют «битурбо» или «твинтурбо». Принципиальной разницы в них нет, за о
ним лишь
исключением. «Битурбо» подразумевает использ
вание разных по диаметру, а
следовательно и производительности, турбин. Пр
чем алгоритм их включения может быть
как параллельным, так и последовательным (секвентальным). На низких оборотах быстро
раскручивае
и вступает в работу турбонаддув маленького диаметра, на средних к нему
подключается «старший брат». Таким образом, выравнивается разгонная характеристика а
томобиля. Система дорогостоящая, поэтому ее можно встретить на престижных автомоб
лях, например Mas
erati или Aston Martin. Основная зад
ча «твинтурбо» заключается не в
сглаживании «турбоямы», а в достижении максимальной производительности. При этом и
пользуются две одинаковые турбины. Устанавливаю
ся «твин
» и «битурбо» как на V
образные блоки, так и на
рядные моторы.
Варианты подключения турбин также идентичны системе «битурбо». Производител
ность турбины напрямую зависит от двух ее параметров: ди
метра и скорости вращения. Оба
показателя весьма капризны. Увеличение диаметра приводит к повыш
нию ине
рционности
и, как следствие, к пресловутой «турбояме». Скорость же турбины ограничивается допуст
мыми нагрузками на материалы. Поэтому две скромные и менее инерционные турбины м
гут оказаться эууективнее одной бол
шой.
Оборудование
Мультимедийная уст
ановка
2. Плакатная продукция
3. Двигатель внутреннего сгорания.
49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автомобил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
Автомобил
и: Основы конструкции : учебник / В. К. Вахламов.
изд., стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
Тарасик, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание, 2012.
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция тракт
оров и
автомобил
ей : учебное пособие / А. К. Бол
тов, А. А. Лопарев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агрообразование" .
М. : К
лосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатационных
свойств : учебник для студ.
вузов по напр. п
одг. бакалавров "Ьксплуатация транспортно
технологических машин
и комплексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
автомобил
ьное хозяйство" и "
томобил
ьный се
вис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академия, 2013.

50
ТЕМА 6
СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ
ЕЛЬ
Ознакомится и изучить конструкцию, принцип работы, достоинства и н
достатки
истемы
зажигания бензинового двигателя
Основные положения
Работоспособность бензинового двигателя зависит не только от своевременной п
дачи в
его цилиндры топливно
воздуш
ной горючей смеси и последующего удаления продуктов
сгорания, но и своевременного воспламенения в нужный момент рабочей смеси от искры с
помощью системы зажигания. Искра проскакивает между электрод
ми свечи зажигания,
ввярнутой в резьбовое отверстие, выпол
ненное в голо
ке блока цилиндров.
Свечи зажигания за многие годы своего применения принципиально мало измен
лись, но
за счет применения новейших материалов и современных технологий стали более надежн
ми и долговечными. Некоторые свечи (с платиновыми электр
одами) м
гут прослужить до
100 тыс. км пробега автомобиля.
Для того, чтобы между электродами
свечи зажигания (рис.
1) проскочила искра,
на нее нужно подать высокое напряжение (не менее 15000
В).
На автомобилях, в кот
рых используются источни
ки электрического тока с напряжением 12
(уактически в цепи
низкого напряжения действует ток самоиндукции 200...400 В), для получения высокого н
пряжения применяется индукционная катушка зажигания
трансуорматор с двумя обмо
ками (первичной и вторичной),
отличающимися числом витков. Таким образом, в системе
зажигания две электрических цепи: 1) цепь низкого напряжения
от источника тока до пе
вичной обмотки индукционной катушки и прерывателя; 2) цепь высокого напряжения
от
втори
ной обмотки до свеч зажи
гания.
Катушка зажигания (рис.
2) имеет внутренний сердечник
Вторичная обмотка
имеющая большее число витков, намотана вокруг сердечника. Один ее конец соединен с
тральным выводом катушки, а второй
с низковольтной клеммой. Первичная обмотка с
еньшим (в сотню раз) числом витков намотана поверх вторичной, и ее в
воды соединены с
низковольтными клеммами.
Рис. 6.1
. Свеча зажигания:
стержень;
изолятор;
шестигранник;
стеклогерметик;
корпус;
шайба; 7
кольцо;
резьба;
троды
На вт
ричной о
мотке кату
ки зажигания высокое
пряжение возникает в тот момент, когда прох
дящий
через первичную обмотку ток низкого н
пряжения
рывается механическим или эле
тронным прерыват
лем.
Момент подачи искры (угол опережения зажига
ния)
является весьма важным параметром и должен регул
роваться в соответствии с изменениями: 1) числа об
ротов коленчатого вала, 2) нагрузки двигателя и 3) к
чества топлива.
Угол опережения заж
гания
это угол
между положением кривошипа коленвала в момент
дачи искры в конце такта сжатия и положением кр
вошипа в ВМТ.
51
Рис.
. Катушка зажигания:
сопротивление; 2
крышка; 3
корпус; 4
масло;5, 6
обмотки; 7
сердечник
В процессе работы двигателя этот угол автом
тически изменяется двумя регул
яторами: центр
бежным в зависимости от скорости вращения (до
22...26° по углу поворота коленвала при макс
мальных оборотах), и вакуумным (до 12.16° по к
ленвалу в зависимости от н
грузки). Начальный
угол этот регулируют вручную октан
корректором
и устанавл
ивают в пределах 0.2°.
В зависимости от способа образования и упра
ления подачей электрической искры можно выд
лить на разных этапах совершенствования сл
дующие четыре вида систем зажигания:
1)
контактная;
2) контактно
транзисторная;
3) бесконтактная;
4) микропроцессорная (эле
тронная или циуровая).
В контактной системе зажигания момент образования и подачи искры соответствует м
менту размыкания контактов механического прерывателя. Недостатком такой системы явл
ется то, что контакты в процессе замыкани
размыкания быстро обгорают и требуют рег
лярной чистки и регулировки зазоров между ними. Распределитель зажигания
механич
ский.
В контактно
транзисторной системе за счят контактнотранзисторного коммутатора сила
тока, пропускаемого через контакты прерыв
ателя, а следовательно и обгорание конта
тов, на
порядок меньше, так как транзистор направляет на прерыватель только 10.15% тока, пр
шедшего через катушку. Но наличие хотя бы и меньшего обгорания и изнашивающихся м
ханических подвижных частей, в том числе
и механического распределителя заж
гания,
снижает надяжность системы.
Со временем, механическую контактную и контактнотранзисторную системы зажигания
заменили на более надежную, бесконтактную (рис.
). В этой системе прерыватель
пределитель зажигания
заменян на датчик
распределитель и коммутатор. Датчик
распределитель выдает управляющие импульсы низкого напряжения и распределяет импул
сы высокого напряжения по отдельным свечам зажигания. Р
бота бесконтактного датчика
основана на использовании эууекта
Холла (полупроводниковый микрогенератор импул
сов). Прерывателем служит транзистор, запирающийся в нужный момент под действием и
пульсов, поступающих на его базу от датчика. В этой системе еще существовали механич
ские детали (распределитель), к
торые не о
беспечивали высокой надяжности.
Бесконтактная система зажигания
Бесконтактная система зажигания
обеспечивает надежную работу двигателя, так как
позволяет получить стабильное искрообразование в свечах зажигания и более у
тойчивое
воспламенение рабочей смес
и на различных режимах работы двигателя. Основной особенн
стью этой системы зажигания
является ее бесконтактный датчик, не подверженный механическим износам. Поэтому
момент зажиг
ния с увеличением пробега автомобиля в бесконтактной системе не меняется
и си
стема практически не требует обслуживания в процессе эксплуатации.
52
В бесконтактную систему зажигания (рис.
входят: выключатель
зажигания, к
тушка
зажигания, датчик
распределитель зажигания
состоящий из бесконтактного ми
роэлектронного датчик
а и распределителя тока высокого напряжения; свечи зажигания 1;
тронный коммутатор
и провода
высокого напряжения.
Рис. 6.3
Бесконтактная система зажигания:
устройство;
схема;
свеча; 2, 7
ровод;
датчик
распре делитель;
выключатель;
коммутатор;
катушка;
контакт;
ротор;
]0, II
обмотки;
датчик
Принципиальная схема бесконтактной системы зажигания представлена на рис.
(б).
При включенном зажигании ток низкого напряжения поступает к электронному ком
мутатору
и к бесконтактному ми
роэлектронному датчику
находящемуся в корпусе датчика
распределителя зажигания
От распр
делительного вала двигателя вращается вал датчика
распределителя, и бесконтактный датчик
подает импульсы в коммутатор 5, кото
рый ус
ливает и преобразует их в импульсы тока в первичной о
мотке
катушки зажигания
Ток,
проходящий по первичной обмотке катушки з
жигания, создает магнитное поле. В момент
прерывания тока магнитное поле резко сокращается, и во вторичной обмотке
катушки з
жигания индуктируется ток высок
го напряжения. Ток высокого напряжения поступает к
вращающемуся ротору
распределителя зажигания и от него к одному из контактов
пределителя, соедине
ных со свечами зажигания
Искровой разряд между электрод
ами
свечи зажигания воспламеняет рабочую смесь в цилиндрах в соответствии с порядком раб
ты цилин
ров двигателя.
Датчик
распределитель
четырехискровой, с
вакуумным и центробежным регулятор
ми угла опережения зажигания, имеет встроенный бесконтактный микро
электронный да
чик. В корпусе
датчика
распределителя (рис.
), отлитом из алюминиевого сплава, уст
новлен вал
привода экрана
замыкателя
ротора
распределителя и центробежного р
гулятора угла опережения зажигания. Вал вращается во втулке и шаро
вом вкладыше из сп
ченных материалов, которые пропитаны маслом. Втулка
запрессована в корпусе да
чика
распределителя и уплотнена манжетой
а шаровая опора
установлена в держателе 7,
закрепленном в корпусе
В держателе также установлен подшипник
подвижной пл
стины
на которой закреплен бесконтактный
микроэлектронный датчик 21, с
стоящий из
постоянного магнита, пластины полупроводника и интегральной схемы.
Датчик имеет щел
вую конструкцию. С одной стороны щели расположен чувствител
ный элемен
т, а с другой
стороны
постоянный магнит. В щели датчика
находится экран
замыкатель
стал
ной
цилиндрический экран с четырьмя
прорезями (лопастями). Ькран
замыкатель жестко соед
нен с втулкой ведомой пластины
центробежного регулятора угла опереже
ния зажиг
ния и
вращается вместе с ней, При вращении экран
замыкатель периодически перекрывает ма
нитный поток, действующий на чувствительный элемент датчика, и датчик подает и
пульсы
в электронный коммутатор, который усиливает и преобразует их в импульсы
тока в перви
ной обмотке катушки зажиг
ния.
Рис.
. Датчик
распределитель зажигания:
электроды;
крышка;
винт; 5
ротор;
защитный экран;
держ
тель;
пластины;
экран
замыкатель;
грузик;
корпус;
манж
а;
вал;
муута;
втулка;
регулятор;
диаурагма;
тяга;
датчик;
подшипник;
опора
Пластмассовая крышка
датчика
распределителя имеет центральный электрод
и чет
ре боковых электрода
Центральный электрод связан с
катушкой зажигания, а боковые
электроды
со свечами зажигания. Крышка крепится к корпусу датчика
распределителя тр
мя винтами
Между корпусом и крышкой установлен защитный экран
Ведущая пластина
центробежного регулятора угла опереж
ния зажигания з
акреплена на валу
и связана
пружинами с ведомой пластиной
На ведущей пл
стине на осях установлены грузики 11.
Ведомая пластина, связанная с экраном
замыкателем
может пов
рачиваться вместе с ним
на валу
в небольших пределах. При работе центробе
жного регулятора вед
мая пластина
поворачивает экран
замыкатель относительно датчика и автоматически изменяет угол оп
режения зажиг
ния в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
На корпусе датчика
распределителя закреплен вакуумный регу
лятор
угла оп
режения
зажигания. Его диаурагма
через тягу
шарнирно связана с подвижной пластиной
на
которой установлен датчик
При работе вакуумного регулятора датчик вместе с подви
ной пластиной поворачивается отн
сительно экрана
замыкателя
При этом автоматически
изменяется угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель или разр
жения под дроссельными заслонками карбюратора.
Датчик
распределитель зажигания устанавливается горизонтально в задней части двиг
теля. Его вал п
риводится во вращение от распределительного вала через мууту
выступ
которой входит в паз хв
стовика распределительного вала.
Коммутатор бесконтактной системы зажигания
преобразует управляющие импул
сы
бесконтактного микроэлектронного датчика в импульсы
тока в первичной обмотке катушки
зажигания. При
прохожд
нии положительного импульса от бесконтактного датчика, когда
напряжение достигает максимального значения, выходной транзистор коммутатора открыв
ется, и по первичной обмотке катушки зажигания проходи
т ток. В момент, когда напряжение
на выходе датчика падает до минимального, выходной транзистор коммутатора запирается,
разрывая цепь первичной обмотки катушки зажигания, и в ее вторичной обмотке индуктир
ется импульс высокого напряжения. Ьто происходит в
момент, когда задняя кромка лопасти
экрана достигает середины датч
ка.
МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ (ЦИФРОВАЯ) СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ
Особенности устройства
Микропроцессорная (циуровая) система зажигания применяется на всех выпускаемых
автомобилях с впрысковой системой
питания двигателей и на некоторых выпускавшихся р
нее карбюраторных двигателях.
истема состоит из контроллера (компьютера) 6 (рис.
), модуля зажигания 5, свечей 4,
и в
ключателя 3 зажигания, датчиков и вспомогательных реле.
Рисунок 6.5. Микропроцессорная система зажигания
Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания в
эксплуатации. Она также не имеет регулировок, т.к. управление зажиганием полностью
тронное.
55
В системе зажигания применя
ется так называемый метод "холостой искры". Цилиндры
гателя объединены в пары 1
4 и 2
3 и искрообразование происходит одновременно в двух
цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре,
в котором происходит такт
выпуска ("холостая искра").
Система зажигания имеет следующие четыре цепи.
Цепь питания. Напряжение бортовой сети автомобиля поступает с выключателя зажиг
ния 3 на контакт "D" (см. рис. 14) модуля зажигания 5.
Цепь массы. Цепь соединения с массой идет с т
орца крышки головки цилиндров на ко
такт "С" модуля зажигания.
Цепь управления зажиганием 1
го и 4
го цилиндров.
Контроллер уормирует сигнал управления зажиганием на контакт "В" модуля зажигания.
Ьтот сигнал используется для коммутации первичной обмотки ка
тушки зажигания и выдачи
высокого напряжения на свечи зажигания пары цилиндров 1
Цепь управления зажиганием 2
го и 3
го цилиндров. Контроллер уормирует сигнал
управл
ния зажиганием на контакт "А" модуля зажигания. Ьтот сигнал используется для
коммутации
первичной обмотки катушки зажигания и выдачи высокого напряжения на св
чи заж
гания пары цилиндров 2
Контроллер. Представляет собой специализированную микроЬВМ. Он выполняет сл
дующие уункции:
на основе инуормации, полученной от датчиков положения коле
нчатого вала (ДПКВ),
датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), датчика массового расхода воздуха
(ДМРВ) во впускной трубе, температуры охлаждающей жидкости выбирает из запомина
щего ус
ройства оптимальные углы опережения зажигания и выдает управляющие
импульсы
на м
дуль зажигания;
управляет временем включянного состояния катушек зажигания (временем накопления
тока) в модуле зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала;
управляет реле включения подогревателя впускной трубы в зависимости
от температуры
лаждающей жидкости и от частоты вращения коленчатого вала;
выдаят для диагностических целей суормированный сигнал ДПКВ и дублированные си
налы момента зажигания;
определяет неисправности в системе и предупреждает о них водителя включением
трольной лампы «CHECK ENGINE»
в комбинации приборов.
Модуль зажигания. Объединяет в себе коммутатор и катушки зажигания.
Для бесконтактного распределения высоковольтного напряжения в модуле зажигани
имеются две катушки зажигания
. Одна из них генерируе
т высоковольные импульсы на св
чи
зажигания 1
го и 4
го цилиндров, а другая
на свечи зажигания 2
го и 3
го цилиндров, пр
чем искровой разряд, как уже упоминалось ранее, происходит одновременно на двух св
чах
зажигания. Поэтому за время рабочего цикла (дв
а оборота коленчатого вала) в каждом ц
линдре происходит два искровых разряда. Один (рабочий) происходит в конце такта сж
тия,
а второй (холостой) приходится на конец выпуска отработавших газов.
Свечи и выключатель зажигания. Такие же, как в бесконтактной
системе зажигания.
Датчик положения коленчатого вала. Индуктивный, предназначен для синхронизации р
боты контроллера с верхней мертвой точкой поршней 1
го и 4
го цилиндров и угловым п
ложением коленчатого вала двигателя.
Датчик установлен на кронштейне кры
шки масляного насоса напротив задающего диска
на шкиве привода генератора. У задающего диска имеется 58 зубьев с шагом в 6°. При таком
шаге на диске помещается 60 зубьев, но два зуба срезаны для создания импульса синхрон
зации, который необходим для соглас
ования работы контроллера с В.М.Т. поршней в 1
м и
м цилиндрах.
Датчик генерирует импульсы напряжения при прохождении в его магнитном поле зуб
ев
задающего диска. Установочный зазор между сердечником датчика и зубом диска должен
находиться в пределах 1±0
,41 мм.
Датчик температуры охлаждающей жидкости. Линейный полупроводниковый, устана
ливается на патрубке отвода охлаждающей жидкости из головки цилиндров. Падение напр
жения на выводах датчика при питании его постоянным током 1,5 мА численно равно (в
милли
вольтах) температуре охлаждающей жидкости в Кельвинах, умноженной на 10.
Пример. Допустим, температура охлаждающей жидкости равна 0°С (273°К), тогда пад
ние напряжения 6=273*10= 2730мВ (2,73 В).
Датчик температуры воздуха такой же, как датчик температуры о
хлаждающей жидкости.
Устанавлив
ется на корпусе воздушного уильтра.
Датчик детонации. Пьезоэлектрический, устанавливается в верхней части блока цилин
ров. В датчике находится кварцевая пластинка, которая при вибрации блока цилиндров (во
время детонации) ге
нерирует сигнал в виде импульсов напряжения.
Датчик детонации необходимо оберегать от ударов по его корпусу, которые могут пр
вести к повреждению датчика.
Гашение детонации. Продолжительная детонация может привести к серьязным повре
ден
ям внутренних детал
ей двигателя. Система зажигания обеспечивает гашение детонации
путем корректировки угла опережения зажигания (УОЗ). Она позволяет использовать ма
симальный УОЗ в отсутствии детонации, обеспечивая тем самым хорошие ездовые качества
и низкий расход топлива.
Контроллер анализирует сигнал этого датчика и при обнаружении детонации, характер
зующейся повышением амплитуды вибраций двигателя в определенном диапазоне частот,
корректирует УОЗ по специальному алгоритму.
Управление УОЗ для гашения детонации производитс
я индивидуально по цилиндрам, т.е.
определяется в каком цилиндре происходит детонация и уменьшается УОЗ только для этого
цилиндра или для любой комбинации цилиндров.
В случае неисправности ДД (датчик детонации) в память контроллера заносится соотве
ствующи
й код неисправности и включается лампа “CHECK ENGINE”
Необходимо следить за надежностью соединения контроллера с корпусом автомобиля
через винты крепления.
Оборудование
Мультимедийная установка
2. Плакатная продукция
3. Двигатель внутреннего сгоран
ия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Родичев, В. А.
Грузовые
автомобил
и : учебник для нач. проу. образования; доп. МОН
РФ / В. А. Родичев.
е изд., стер.
М. : Академия, 2012.
240 с.
Вахламов, В. К.
Автомобил
и: Основы конструкции : учебник / В. К. Вахламов.
изд., стер.
М. : Академия, 2007.
528 с.
Тарасик, В. П.
Теория двигателей и автомобилей / В. П. Тарасик, М. П. Бренч.
СПб:
Новое знание, 2012.
448 с.
Болотов, А. К.
Конструкция тракторов и
автомобил
ей : учебное пособие / А. К. Бол
тов, А. А. Лоп
арев, В. И. Судницын ; Международная ассоциация "Агрообразование" .
М. : К
лосС, 2008.
351 с.
Иванов, А. М.
Автомобили. Теория эксплуатационных
свойств : учебник для студ.
вузов по напр. подг. бакалавров "Ьксплуатация транспортно
технологических машин
и комплексов" (проуили подготовки "
Автомобил
и и
автомобил
ьное хозяйство" и "
томобил
ьный се
вис"); доп. УМО / ред. А. М. Иванов.
М. : Академия, 2013.

57
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Тема 1. Механизмы ДВС
Тема 2. Система охлаждения и система см
азки двиг
теля
Тема 3. Система питания топливом бензинового двигат
Тема 4. Система питания топливом дизельного двиг
теля
Тема 5. Система питания двигателем воздухом и выпуска
работавших газов
Тема 6. Система зажигания

Приложенные файлы

  • pdf 4342521
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий