ХХ - модификация

Обозначение автобусов

А2ХХ , где А- класс автобуса

2-категория автобуса

ХХ-модификация

Обозначение грузовых автомобилей

АБХХ, где А-категория . класс

Б-тип а-ля

ХХ-модификация

ТИП ГРУЗОВОГО А-ЛЯ

3. Устройство и принцип действия двухтактного двигателя внутреннего сгорания

Существует два основных типа двигателей: двухтактные и четырехтактные. В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала за два основных такта. У двигателей такого типа отсутствуют клапаны (как в четырехтактных), их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому они более просты в конструкции.
Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 60...70%.

Итак, рассмотрим конструкцию двухтактного ДВС, показанную на рисунке 1:

Двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндра. Внутри цилиндра движется поршень - металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем - пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла. Из рисунка 1 видно, что топливная смесь (желтый цвет) попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений.

Теперь о принципе работы. Весь рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта.

Такт сжатия.

1. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня (в этом положении поршень находится на рис. 2, далее это положение называем сокращенно НМТ) к верхней мертвой точке поршня (положение поршня на рис.3, далее ВМТ), перекрывая сначала продувочное 2, а затем выпускное 3 окна. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере 1 вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна 2, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру.

2. Такт рабочего хода. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь (1 на рис. 3) воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

Когда поршень дойдет до выпускного окна (1 на рис. 4), оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно (1 на рис. 5) и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу (2 на рис. 5), заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

Далее цикл повторяется.

Стоит упомянуть о принципе зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно быть зажигание, потому что поршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя электронный коммутатор с динамическим опережением. С ним двигатель развивает больше мощности.

2. Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов и превращения возвратно-поступательного движения поршней при рабочем ходе во вращательное движение коленчатого вала. Возвратно-поступательное - это значит вверх-вниз. Именно так движется поршень в цилиндре. Ну а вращательное движение говорит само за себя.(рис.7.)

. Коленчатый вал представляет собой caмую главную и сложную деталь. Он состоит из массивных пластин, называемых коленами, которые coeдинены между собой цилиндрическими деталями, напоминающими трубы, которые называются шейки.

Конструкция коленчатого вала зависит от количества и расположения цилиндров. Расположение цилиндров может быть или рядное (как у «Жигулей»), или V-образное (как у «Запорожца»), или оппозитное (рис 8)

Шейки коленчатого вала подразделяются на коренные и шатунные. При помощи коренных шеек коленчатый вал крепится в блоке цилиндров. На шатунных шейках, как следует из их названия, закреплены шатуны. Рассмотрим еще схему, чтобы подробно и наглядно объяснить устройство узлов соединения коленчатого вала с шатуна ми (рисунок 9).

Коленчатый вал двигателя во время работы вращается с очень большой скоростью, и если добавить к этому высокую температуру нагрева двигателя и нагрузки от поршней, то нетрудно догадаться, что подшипники с роликами или шариками, при меняемые повсюду, в этом случае не подходят. Коленчатый вал вращается на вкладышах. Различают коренные и шатунные вкладыши.

Коренные вкладыши образуют кольцо вокpyг коренных шеек коленчатого вала, а шатунные вокpyг шатунных.

Вкладыш представляет собой тонкую металлическую пластинку полукруглой формы, которая для лучшей приработки со стороны коленчатого вала покрыта еще тонким слоем мягкoгo металла. На каждой шейке коленчатого вала находятся два вкладыша, которые обхватывают ее как бы кольцом. Для тoгo чтобы уменьшить трение, в зону контакта вкладыша с шейкой под давлением подается мacло. Причем слой масла очень тонкий, буквально несколько микрон. Можно представить себе эти узлы как обыкновенные подшипники, только вместо шариков и роликов слой масла. Это очень ответственные узлы двигателя. При увеличении зазора между вкладышем и шейкой давление масла падает, возникает стук, и двигатель выходит из строя. То же самое возникает, когда масла в зоне контакта нет, и вкладыш как бы «приклеивается» к шейке и начинает вращаться вместе с валом.

На другом конце коленчатого вала располагается маховик. Это такое очень тяжелое металлическое колесо с зубцами по внешней окружности. Про нeгo мы уже говорили. Маховик помогает поршню пройти подготовительные такты и сглаживает рывки вала при их смене.

А сейчас несколько слов о других узлах и деталях кривошипно-шатунного мeханизма.

Шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. Нижняя головка разъемная и состоит из двух частей, которые соединены между собой шатунными болтами с гайками. При помощи нижней головки шатун крепится к коленчатому валу. В верхней головке располагается поршневой палец которым крепится к шатуну поршень.

Шатун соединяет коленчатый вал с поршнем (рисунок 10).

Поршень, образно говоря, представляет собой перевернутую вверх дном банку. И названия у них coвпадают. Так, верхняя часть поршня носит название днища. Нижняя часть называется юбкой поршня. Юбка немного сужается внизу, чтобы поршень не заклинило в цилиндре. Но поршень не соприкасается со стенками цилиндра. Контакт происходит при помощи поршневых колец, которые располагаются в кольцевых канавках в верхней части поршня. Кольца изготавливаются из особой стали в виде тонких пластинок различного сечения. В кольцах имеются разрывы замки, которые позволяют надеть их на поршень.

Различают кольца компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца установлены в верхней части поршня и не пропускают газы из камеры cгopaния вниз. Они как бы уплотняют зазор между поршнем и цилиндром.

Маслосъемные кольца установлены ниже и снимают масло со стенок цилиндра, чтобы оно не попало в камеру сгорания. Стенки цилиндра каждый раз при движении поршня вверх смазываются мacлом, которое впрыскивается через отверстие в нижней головке шатуна. При движении поршня вниз масло удаляется при помощи маслосъемных колец и через отверстия в поршне сливается вниз, в картер двигателя.

Маслосъемное кольцо coставное, выполненное из отдельных элементов. Это, как правило, два тоненьких плоских колечка, между которыми находится волнообразное кольцо. которое не дает им соприкасаться.

На поршневом пальце подробно останавливаться не будем, так как он представляет собой толстостенную трубку, внешняя сторона которой обработана ocoбым образом. В поршне палец крепится при помощи специальных стопорных колец.

Цилиндр двигателя является очень ответственной деталью. Eгo внутренняя поверхность подвергается очень тщательной обработке, и ее название говорит само за себя - «зеркало цилиндра». Снаружи цилиндр омывается охлаждающей жидкостью, которая уменьшает eгo нaгpeв.

К кривошипно-шатунному механизму относится также блок цилиндров, который является основой вceгo двигателя. Это достаточно массивная деталь с множеством каналов и отверстий. К блоку цилиндров крепятся практически все дополнительные aгpeгaты двигателя.

4. КОНСТРУКЦИЯ МАСЛЯНОГО НАСОСА ДВИГАТЕЛЯ КамАЗ-740 . ПРИНЦЫП ДЕЙСТВИЯ

Масляный насос (см. рис.) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Ведущее зубчатое колесо напрессовано на передний конец коленчастого вала и имеет 64 зуба, ведомое 52, то есть передаточное отношение 0,8125. Зазор в зацеплении приводных зубчатых колес регулируется прокладками, устанавливаемыми между привалочными плоскостями насоса и блока.

Рис.1 Масляный насос:

1--корпус радиаторной секции; 2--ведущая шестерня радиаторной секции; 3--проставка; 4-- ведущая шестерня нагнетаюшей секции; 5--корпус нагнетающей секции; 6--ведомая шестерня привода насоса; 7--шпонка; 8--валик ведущих шестерен; 9--ведомая шестерня нагнетающей секции; 10--ведомая шестерня радиаторной секции; 11--предохранительный клапан радиаторной секции; 12. 15, 17-- пружины клапанов; 13, 16--пробки клапанов; 14--клапан системы смазки; 18--предохранительный клапан нагнетающей секции

Из картера 17 масло через маслоприемник входит в нагнетающую и радиаторную секции масляного насоса 7. Из нагнетающей секции через канал в правой стенке блока масла идет в полнопоточный фильтр 15, где оно очищается двумя фильтрующими элементами, затем масло поступает в главную магистраль 18, откуда по каналам в блоке и головках цилиндра оно подается к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, втулкам коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей.

К шатунным подшипникам коленчатого вала масло подается по отверстиям внутри вала от коренных шеек. Масло, снимаемое со стенок цилиндра малосъемным кольцом, отводится в поршень и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках и подшипник верхней головки шатуна. Через каналы в задней стенке блока цилиндров и картере маховика масло под давлением поступает к подшипникам компрессора 1, а через каналы в передней стенке блока -- к подшипникам топливного насоса высокого давления 2.

Предусмотрен отбор масла из главной магистрали к выключателю 3 гидромуфты, который установлен на переднем торце блока и управляет работой гидромуфты 4 привода вентилятора. Из радиаторной секции масло поступает к центробежному фильтру 11, из него в радиатор и затем сливается в картер. При закрытом кране 10 масло из центробежного фильтра через сливиой клапан 9 сливается в картер двигателя, минуя радиатор. Остальные детали и узлы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.

Масляный насос (Начиная с двигателя № 611898 устанавливаются насосы с валиком 8 увеличенного диаметра до 16 мм, ведомая шестерня 6 закреплена на валике гайкой. Ширина зубчатого венца шестерни увеличена до 10,5 мм. В зацеплении шестерни привода масляного насоса при его установке введена регулировка зазора, который должен быть равным 0,15--0,35 мм. На заводе зазор регулируется установкой, при необходимости, стальной прокладки между корпусом насоса и блоком цилиндров) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Нагнетающая секция насоса подает масло в главную магистраль двигателя, радиаторная секция -- в центробежный фильтр и радиатор. В корпусах секций 1 и 5 (рис. 1) установлены предохранительные клапаны 11 к 18, отрегулированные на давление открытия 8.5-- 9,5 кгс/см2 и предназначенные для ограничения максимального давления на выходе из секций насоса, и клапан 14 системы смазки, срабатывающий при давлении 4,0--4,5 кгс/см2 и предназначенный для ограничения давления в главной магистрали двигателя

Рис 2 Схема системы смазки:

1--компрессор; 2--топливный насос высокого давления; 3--выключатель гидромуфты; 4--гидромуфта; 5, 12--предохранительные клапаны; 6--клапан системы смазки; 7--насос масляный; 8--перепускной клапан центробежного фильтра; 9--сливной клапан центробежного фильтра; 10--кран включения масляного радиатора; 11--центробежный фильтр; 13--лампа сигнализатора засоренности фильтра очистки масла; 14--перепускной клапан полнопоточного фильтра; 15--полнопоточный фильтр очистки масла; 16--маслоприемник; 17--картер; 18--главная магистраль

5. СХЕМА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ГАЗОБАЛОННОГО АВТОМОБИЛЯ

Рис. 1. Схема системы питания газобаллонного автомобиля:
1 -- проставка, 2 -- фильтр-отстойник, 3 -- топливный насос, 4 -- карбюратор. 5 -- смеситель газа, 6 -- трубка, соединяющая редуктор с всасывающим трубопроводом, 7,9 -- шланги для подвода и отвода жидкости системы охлаждения в испаритель, 8 -- испаритель, 10 -- трубка для отвода газа в систему холостого хода, 11 -- шланг основной подачи газа, 12 -- дозирующе-экономайзерное устройство, 13--редуктор газа, 14-- газовый фильтр, 15--сетчатый фильтр, 16 -- манометр первой ступени редуктора, 17 -- указатель уровня сжиженного газа в баллоне, 18 -- магистральный вентиль, 19 -- топливный бак, 20 -- баллон для сжиженного газа, 21 -- расходный вентиль паровой фазы, 22 -- расходный вентиль жидкой фазы

Сжиженный газ в газобаллонных автомобилях содержится в баллоне 20 в жидком и парообразном состоянии. Газовый баллон кроме контрольно-предохранительной и наполнительной арматуры снабжен двумя расходными вентилями, позволяющими осуществлять питание двигателя паровой или жидкостной фазой газа.

Система питания обеспечивает нормальную работу двигателя при условии подачи газа к редуцирующему устройству в парообразном состоянии. Испарение сжиженного газа в системе питания происходит за счет тепловыделения из системы охлаждения двигателя.

При пуске и прогреве двигателя незначительный перепад температур между теплоносителем (жидкостью системы охлаждения) и газом не обеспечивает его испарение. В этом случае питание двигателя осуществляется паровой фазой газа через вентиль 21. После прогрева двигателя его питание осуществляется жидкой фазой газа через вентиль 22. Питание двигателя жидкой фазой позволяет исключить кипение жидкости и падение давления в газовом баллоне, а также сохранить стабильность показателей газа, так как в жидкой фазе все компоненты хорошо перемешаны и химический состав топлива практически не меняется по мере опорожнения баллона.

Из баллона газ подводится к магистральному вентилю 18, который служит для быстрого прекращения подачи газа к двигателю. Управляют вентилем из кабины водителя. После магистрального вентиля сжиженный газ попадает в испаритель 8, в котором через шланги 7 и 9 циркулирует горячая жидкость из системы охлаждения двигателя. Пройдя змеевик испарителя, сжиженный газ из жидкого состояния полностью переходит в парообразное и подвергается очистке. Для этой цели в системе установлены фильтр 14 с войлочными кольцами и сетчатый фильтр 15.

Очищенный газ подается в редуктор 13, где происходит двухступенчатое снижение давления до величины, близкой к атмосферному давлению. Управление работой редуктора осуществляется разрежением из всасывающего трубопровода, которое передается в него по трубке 6. Из редуктора через дозирующе-экономайзерное устройство 12 и шланг 11 основной подачи газ направляется в смеситель 5 газа.

Кроме того, по трубке 10 газ, минуя дозирующе-экономайзерное устройство, из редуктора подается в систему холостого хода смесителя. В смесителе газ смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая засасывается в цилиндры двигателя.

Газобаллонная установка автомобиля снабжена двумя контрольными приборами: дистанционным электрическим манометром 16, показывающим давление газа в первой ступени редуктора, и указателем 17 уровня сжиженного газа в баллоне.

Резервная система питания двигателя бензином состоит из топливного бака 19, фильтра-отстойника 2, топливного насоса 3 и однокамерного карбюратора 4, установленного на проставке 1, расположенной под газовым смесителем.

Размещено на Allbest.ru