Строение и работа дизельного турбокомпрессора

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Процесс впуска в двигателя, значение наддува дизелей турбокомпрессором

При такте впуска поршень движется от в.м.т. к н, м. т., объем над поршнем при этом увеличивается, в полости цилиндра создается разрежение, отчего атмосферный воздух устрем-ляется в цилиндры двигателя через открытый впускной клапан; воздух предварительно проходит через карбюратор, образуя в нем горючую смесь (смесь топлива с воздухом).

Давление газов в цилиндре при впуске составляет 0,075--0,09 Мн/м2 (0,75--0,90 кГ/см2) и зависит от числа оборотов коленчатого вала, со-противлений в клапанах и в карбюраторе, температуры стенок цилиндра и других факторов. Температура горючей смеси при такте впуска возра-стает на 50--80° С за счет соприкосновения ее с нагретыми деталями двигателя (клапаны, поршень, стенки цилиндра и др.) и смешивания с остаточными газами, имеющими высокую температуру.

Заполнение цилиндра двигателя горючей смесью характеризуется коэффициентом наполнения, который находится в пределах 0,75--0,85 и представляет отношение объема горючей смеси, поступившей в ци-линдр за один ход поршня, к рабочему объему цилиндра (при давлении и температуре окружающей среды). У дизелей коэффициент наполнения несколько выше, так как у них отсутствует карбюратор и дроссельная заслонка. Чем выше коэффициент наполнения у двигателя, тем большую он может развить мощность.

Турбонаддув это такой вид наддува, при котором в цилиндры двигателя подается воздух под давлением. Такое давление появляется за счет использование энергии, которую вырабатывают выхлопные газы. В современно мире турбонаддув это одна из самых эффективных систем повышения мощности двигателя, не увеличивая частоты вращения коленвала и объема цилиндров. Кроме того, что турбонаддув увеличивает мощность, он еще и экономит расходуемое топливо. В расчете на единицу топлива снижается и выброс вредных газов, так как топливо сгорает более полно.

Работа системы турбонаддува двигателя в первую очередь основана на использовании той энергии, которая выделяется при сгорании газов. Уже отработанные газы, вращают колесо турбины, которое вращает компрессионное колесо через вал ротора. В свою очередь компрессорное колесо сжимает воздух и отправляет его в систему. Воздух, который нагрет при сжатии, поступает в цилиндр двигателя. Принцип работы турбонаддува двигателя внутреннего сгорания заключается в увеличении мощности двигателя за счет того, что улучшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха. При этом повышается средняя эффективность давления цикла, сопровождающегося весомым увеличением давления воздуха. Подобная методика надува является атмосферной. Одной из разновидностей систем атмосферного надува является резонансный, при проведении такого надува изменится энергия от сжатия воздушных масс. Часто для этого используют воздушные коллекторы различной длины. В других видах надува предполагается задействование различных дополнительных элементов, работающие на основе принципов по увеличению давления воздуха, которые поступает из атмосферы в цилиндры. В некоторых случаях в роли привода выступает отработанный газ. Выхлопные газы при этом раскручивают турбину компрессора, после чего благополучно выбрасываются через глушитель.

2. При какой неисправности кривошипно-шатунного механизма двигатель внезапно останавливается

КШМ внезапно останавливается: При падении давления масла, при переломе кол. вала , при недостаточной смазки вкладышей коренных и шатунных шеек.

3. Конструкция и работа турбокомпрессора дизеля СМД-60

Турбокомпрессор (рис. 51) состоит из центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины, служит для наддува воздуха в цилиндры двигателя за счет энергии выпускных газов. В результате принудительной подачи воздуха в цилиндры увеличивается воздушный заряд. С увеличением воздушного заряда обеспечивается эффективное сгорание увеличенной дозы топлива и тем самым достигается повышение мощности двигателя по сравнению с тем, когда на двигателе нет турбокомпрессора и воздух поступает под действием разрежения в цилиндре при такте всасывания.

Турбокомпрессор располагается в развале блоков цилиндров и крепится четырьмя шпильками на крышке ресивера фланцем 29 корпуса турбины. Между фланцем турбины и крышкой ресивера установлена железоасбестовая прокладка, снижающая интенсивность теплового потока от турбины к крышке ресивера.

К среднему корпусу 13 на восьми шпильках крепится корпус компрессора 10. Для уплотнения стыка в кольцевую канавку установлены резиновое кольцо 12 и прокладка 28 из паронита. Корпус компрессора -- литой из алюминиевого сплава, имеет входной патрубок и спиральный канал (улитку) с выходным патрубком 1. Внутри к корпусу четырьмя шпильками через паронитовую прокладку 2 прикреплена алюминиевая вставка 3, в которой выполнен лопаточный диффузор. Вставка вместе с каналом улитки и колесом компрессора 4 образует проточную часть для подачи воздуха в ресивер двигателя. Входной и выходной патрубки компрессора имеют шланговые соединения, первый с воздухоочистителем, второй -- с крышкой ресивера.

К противоположному фланцу среднего корпуса восемью шпильками крепится корпус турбины 19. Проточная часть турбины образована корпусом 19, вставкой 20,сопловым венцом 25 и колесом 21. Корпус турбины -- чугунный, имеет два входных патрубка, соединенные сильфонными компенсаторами с выпускными коллекторами правого и левого ряда цилиндров, а также фланец 29 для крепления турбокомпрессор а.

На выходном патрубке вставки турбины имеются две канавки, в которые установлены компрессионные кольца 24 (двигателя Д-50) для уплотнения в соединении с выхлопной трубой.

В центральной бобышке среднего корпуса установлен бронзовый подшипник 26 типа «качающаяся втулка», в которой вращается ротор турбокомпрессора. Подшипник установлен в бобышке с некоторым зазором. Слой смазки в зазоре между втулкой и бобышкой образует упругую подвеску. Втулка подшипника фиксируется в бобышке деталью 14, в которой выполнен канал для подвода смазки к подшипнику.

Ротор турбокомпрессора состоит из вала 15, колеса турбины 21 и колеса компрессора 4. Колесо турбины отлито способом точного литья из жаропрочной легированной стали и приварено к валу. Колесо компрессора отлито из алюминиевого сплава и закреплено на валу с помощью шпоночного соединения и гайки 6.

Полости компрессора и турбины со стороны подшипникового узла имеют контактные газомасляные уплотнения. Уплотнение со стороны компрессора состоит из диска 9, который по наружному торцу уплотняется в расточке среднего корпуса резиновым кольцом 27, а по внутреннему диаметру -- уплотнительными кольцами 8. Диск стопорится в среднем корпусе стопорным кольцом 1L Уплотнительные кольца 8--чугунные, разрезные, установлены в кольцевые канавки маслоотражателя 7, плотно посаженного на валу ротора.

Уплотнение со стороны турбины осуществляется диском /7, экраном 23 с прокладкой 16 и уплотнительными кольцами 8У установленными в канавки втулки 22, которая напрессована на вал ротора. Экран 23 с прокладкой 16 зажимается между средним корпусом 13 и корпусом турбины 19.

Надежная работа уплотнения имеет важное значение для работоспособности турбокомпрессора. Из-за проникновения масла в полость компрессора загрязняется проточная часть компрессора, снижается его производительность и в результате может туго проворачиваться колесо. Просачивание масла в полость турбины приводит к повышенному нагарообразованию, нагар заполняет зазоры, отчего затирается колесо турбины (заклинивается).

Ротор в сборе с втулкой уплотнения 22, маслоотражателем 7, шпонкой, гайкой 6 и замковой шайбой подвергается динамической балансировке. Точность балансировки -- 0,2 г см. Качеству балансировки придается особое значение, так как рабочая скорость вращения ротора составляет 40 ООО об/мин.

Принцип работы турбокомпрессора.

Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем. Выхлопные газы из цилиндров двигателя под давлением поступают через выхлопные коллекторы в проточную часть турбины. Из соплового аппарата, расширяясь, они устремляются на лопатки рабочего колеса турбины и заставляют вращаться ротор. Из турбины газы выходят в атмосферу через выхлопную трубу. Колесо компрессора всасывает воздух через воздухоочиститель, сжимает его и подает под давлением во впускной ресивер, откуда воздух под избыточным давлением 0,5--0,6 кгс/см2 направляется в цилиндры двигателя.

Смазка к подшипнику турбокомпрессора поступает из главного распределительного канала, предварительно проходя дополнительную фильтрацию в фильтре сетчатого типа, расположенном с правой стороны блок-картера. Подающий маслопровод присоединяется к фиксатору 14. Отводится масло через отверстие в среднем корпусе по трубке.

4. Общее устройство и принцип работы форсунки двигателя КамАЗ-740. Ответ поясните схемой

Форсунка закрытого типа, с пятисопловым распылителем и гидравлическим управлением подъёма иглы мод. 273-31 для двигателя КамАЗ 740.11-240. мод. 273-21 с распылителем ЯЗДА или мод. 273-51 с распылителем Bosch для двигателей 740.13-260 и 740.14-300. Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К нижнему торцу корпуса форсунки гайкой 2 присоединены проставка 3 и корпус 1 распылителя внутри которого находится игла 12. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. дизель двигатель турбокомпрессор

Распылитель имеет пять распиливающих отверстий. Проставка 3 и корпус 1 зафиксированы относительно корпуса 6 штифтами 4. Пружина 11 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим - в набор регулировочных шайб 9, 10.

Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8 со встроенным в него щелевым фильтром 13, далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса распылителя 1 - в полость между корпусом распылителя и иглой 12 и, поднимая ее, впрыскивается в цилиндр.

Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо, отводится через каналы в корпусе форсунки и сливается в бак через сливные дренажные трубки 9 и 11 Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена скобами. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой. Уплотнительное кольцо 7 предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндра от попадания пыли и воды.

5.Причины перегрева двигателя, их устранения

Из-за течи в системе охлаждения перегрев двигателя влечёт за собой серьёзные последствия. Поэтому каждому автолюбителю следует знать, как своевременно выявить причины неполадки и что надо иметь под рукой для их ликвидации. Большинство водителей, к сожалению, в поездке наблюдают только за показателями спидометра. Хотя, не менее важен, среди прочих приборов на панели, указатель температуры охлаждающей жидкости. В большинстве автомобилей у него не имеется сигнала, который предупреждает о выходе за границы допустимого режима, вследствие чего, если периодически не бросать на него взгляд, то о случившемся перегреве водителю заявят уже резкий запах вскипевшего тосола и клубы пара из-под капота. Чаще всего, это означает предстоящий серьезный ремонт.

Суть в том, что, когда охлаждающая жидкость закипает, образующийся в системе пар затрудняет полноценное охлаждение силового агрегата, и температура неудержимо увеличивается. Несколько минут движения с перегретым мотором могут привести, в частности, к заклиниванию поршневой группы с обрывом шатунов или деформации головки блока. Впрочем, к перегреву исправного двигателя приводят, в основном, именно «мелочи» -- детали мизерной стоимости и заменяемые в течение нескольких минут. Главное -- вовремя обнаружить.

Одной из причин перегрева может оказаться электрический вентилятор (если, конечно, он есть в комплектации автомобиля). Вентилятор сам по себе весьма долговечен и ломается редко, однако сказать то же самое о системе его управления, к которой относятся реле и температурный датчик, нельзя. Вентилятор работает по простой схеме: чуть только температура охлаждающей жидкости достигает определённого предела, омываемый ею датчик замыкается и через управляющее реле запускает вентилятор.

Если же этого не происходит, то нужно начать диагностику с предохранителя. Обычно, на крышке блока предохранителей пиктограммой указано, какой именно относится к вентилятору. На первый взгляд он выглядит нормально, но из-за плохой посадки в гнезде элементарно «не контачит». В таких случаях, бывает достаточно его пошевелить либо подогнуть контактные лепестки. Если же предохранитель перегорел, ничего другого, кроме как замена, не остаётся.

Дальнейший этап -- проверка температурного датчика. Найти его не составит труда, ведь это единственная деталь радиатора, с торчащими из неё проводами. Вот эти самые провода нужно отсоединить от датчика и замкнуть между собой, а затем включить зажигание. Если закрутился вентилятор, это означает, что сенсор неисправен. Ремонту он не подлежит -- он неразборный, но можно продолжать путь, оставив провода замкнутыми, а вентилятор включённым беспрерывно.

Пугаться не нужно, вспомните о машинах с ременным приводом крыльчатки, и никаких осложнений! Если замыкание проводов датчика не оказало желаемого действия, последним вариантом остаётся удалить из схемы реле. Изымая его из предохранительной коробки, заменяем куском проволоки, одновременно перемкнув гнезда управляющих контактов. Схема, изображенная на крышке блока, поможет легко определить, какие контакты реле управляющие.

Если не заработало, требуется проверить наличие питания на моторе вентилятора с использованием обыкновенной лампочки с проводками. Если питания отсутствует (лампочка не горит при включенном зажигании), то поводом неполадок стал провод -- где-то в разъемах или жгутах пропал контакт. Самым правильным в такой ситуации будет оставить жгуты так, как есть (они зачастую практически недоступны), а, применив кусок провода, передать питание на вентилятор непосредственно с аккумулятора.

Если же напряжение на вентиляторе всё-таки есть, но при этом он не вращается, вывод неутешительный - электромотор вышел из строя. Такое, происходит, но редко. В этом случае с предельной осторожностью можно продолжать движение, но повышенное внимание заберёт на себя указатель температуры. Как только стрелка приблизится к красной зоне -- делайте остановку, открывайте капот и остужайте двигатель. От подобной езды вы вряд ли получите удовольствие, но до места ремонта доберётесь.

Термостат может быть ещё одной причиной перегрева. Временами это коварное устройство заедает в закрытом положении, и охлаждающая жидкость вращается по «малому кругу», иначе говоря, в обход радиатора. Чтобы убедиться в этом, поднимите капот и проверьте на ощупь радиатор. Радиатор холодный, мотор горячий -- термостат закрыт. Иногда, для открытия термостата, достаточно лишь постучать чем-нибудь по его корпусу.

Но не нужно затягивать с заменой такого. Если не поможет, термостат потребуется снять. Эту процедуру сложной не назовёшь, но она достаточно хлопотная. После снятия термостата, надо любым подходящим инструментом выломать всю начинку и вернуть его на место. Двигатель будет долго прогреваться, но ездить так допустимо (в особенности летом). Бывает такое, что заклинивает термостат и в полуоткрытом состоянии.

При диагностике это очень озадачивает и создаёт огромные трудности -- вроде бы и вентилятор вертится в усиленном темпе, и радиатор горячий, а двигатель продолжает греться. Проблемой является то, что поток жидкости через радиатор ослаблен, и часть ее так и циркулирует по «малому кругу». Если диагноз установлен точно, смело разламывайте термостат, а если есть сомнения, включайте печку на максимум, открывайте окна и на малом ходу отправляйтесь в ремонт. В общем, производительности печки хватает, чтобы не довести мотор до полного перегрева. Таким методом можно добраться до ближайшего СТО.

Список литературы

1. Гуревич А. М. и Сорокин Е. М. Тракторы и автомобили - Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Колос», 1978г., 479 с.

2. Родичев В. А., Родичева Г. И. Тракторы и автомобили - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1986г. - 251с.

3. Гаспарянц Г. А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля: Учебник для машиностроительных техникумов по специальности «Автомобилестроение». - М. - Машиностроение, 1978г. - 351с.

Размещено на Allbest.ru