Назначение, устройство и работа основных систем карбюраторного двигателя

Система- это ряд узлов, механизмов, взаимодействующих между собой и выполняющих определенные функции в процессе работы.

Система охлаждения.

Предназначена для поддержания нормального теплового режима работы узлов и механизмов двигателя путем отвода теплоты от взаимодействующих деталей, не допуская их перегрева.

Количество теплоты, которое должна отводить система охлаждения, зависит от мощности двигателя и режима работы двигателя. При перегреве двигателя увеличиваются силы трения и изнашивание деталей, уменьшаются тепловые зазоры, происходит коксование масла с отложением нагара, ухудшается наполнение цилиндров горючей смесью. При чрезмерном отводе тепла происходит изменение вязкостных свойств масла, что приводит к увеличению изнашивания деталей и механических потерь на трении, снижению мощности и экономичности двигателя. Наиболее оптимальный температурный режим составляет 85⁰ -95⁰ , независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды. На современных поршневых двигателях применяют жидкостное или воздушное охлаждение.

Воздушное охлаждение осуществляется через оребренные поверхности блока и головки цилиндров, измененная теплота отводится потоком воздуха, создаваемого многолопастным вентилятором. Преимуществом является простота конструкции, уменьшение массы, удобство обслуживания, отсутствует опасность размораживания двигателя. Недостаток заключается в том, что необходима большая мощность для проведения в действие вентилятора, затрудняется запуск двигателя в зимнее время.

Жидкостная система,закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости является наиболее распространенной. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода или ее этиленгликолевые смеси - антифризы.

В зависимости от теплового состояния двигателя циркуляция жидкости в системе происходит по большому или малому кругу и обеспечивается насосом, который приводится в действие от шкива, соединенного через клиноременную передачу со шкивом коленчатого вала. При нормальном тепловом режиме работы двигателя охлаждающая жидкость циркулирует по большому кругу. При этом клапан термостата открыт и жидкость через патрубок подается к верхнему бачку радиатора, откуда по трубкам сердцевины радиатора она поступает в нижний бачок. Жидкость, проходящая через радиатор, охлаждается воздухом, подаваемым под напором вентилятора и потоком воздуха, возникающего при движении автомобиля и регулируемым при помощи жалюзи. Охлажденная жидкость через нижний патрубок радиатора подается снова к насосу и далее в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров.

При пуске и работе непрогретого двигателя, циркуляция жидкости происходит по малому кругу. В этом случае жидкость не поступает по рубашке в радиатор, т.к. клапан термостата закрыт, а проходит по рубашке блока и головке цилиндра и через перепускной канал, омывая термостат, снова поступает к насосу, обеспечивая тем самым, быстрый прогрев двигателя. Для повышения температуры кипения воды применяют закрытую систему охлаждения, которая может сообщаться с атмосферой при помощи пароотводной трубки через паровоздушный клапан, расположенный в пробке радиатора или в пробке расширительного бачка. Температуру охлаждающей жидкости контролируют с помощью дистанционных магнитоэлектрических термостатов, состоящих из указателей и встроенных в систему охлаждения датчиков. Кроме основного назначения, систему охлаждения двигателя используют для отопления кабины и пассажирского помещения автомобиля.

Техническое обслуживание системы охлаждения заключается:

· в проверке герметичности всех соединительных элементов (патрубки);

· проверке работоспособности термостата;

· обслуживания водяного насоса;

· исправности привода жалюзей радиатора;

· своевременной проверке системы охлаждения

· удаления накипи (на 1л H₂О 20г трилона );

Промывку системы охлаждения осуществляют после обкатки автомобиля, в последующем два раза в год, весной и осенью (сезонное обслуживание).

Двигатель и радиатор промывают раздельно. Сначала двигатель, а затем радиатор в направлении обратном циркуляции воды.

Смазочная система.

Главным назначение смазочной системы является уменьшение износа трущихся поверхностей и механических потерь на трение за счет равномерной и достаточной подачи масла, а также отводе от смазываемых поверхностей тепла и предохранения их от коррозии.

В современных двигателях из-за наличия различных способов подачи масла к трущимся поверхностям спряженных деталей, смазочная система называется комбинированной и в ней применяются следующие способы смазывания: под давлением (разбрызгивание масла) и масляным туманом.

Основными элементами смазочной системы являются смазочный ( масляный ) насос, масляный радиатор, масляный фильтр и маслоподводящие каналы.

Принцип работы смазочной системы (на примере автомобиля ЗИЛ-131 ) заключается в следующем: масло из поддона картера двигателя через маслоприемник засасывается верхней секцией насоса и по каналу подается к фильтру центробежной очистки масла (центрифуги ). При вращении ротора центрифуги происходит очистка масла, которое затем поступает в маслораспределительную камеру, находящуюся в задней части блока цилиндров. Из этой камеры масло поступает в левый и правый магистральные каналы, расположенные в блоке по обе стороны толкателей и смазывают их. От магистрального канала масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала и по каналам в его щеках, через грязеулавливающие полости, оно поступает по шатунным подшипникам. К подшипнику задней шейки распределительного вала масло поступает по каналу из маслораспределительной камеры, а к четырем остальным - по вертикальным каналам от коренных подшипников коленчатого вала. В передней шейке распределительного вала имеется канал через который масло подается на упорный фланец и затем на зубчатые колеса газораспределителя. В средней шейке распределительного вала под углом 40⁰ просверлены два отверстия. При совпадении этих отверстий с отверстиями в блоке масло пульсирующей струей подается в каналы, продолжением которых являются каналы, расположенные в каждой головке блока. Из канала головки блока масло поступает вовнутрь полых осей коромысел и через отверстия в стенке оси оно подается к втулкам коромысла, и далее через отверстия в коротком плече коромысла - к шаровому сочленению регулировочного винта и штанги.

Нижняя головка шатуна имеет радиальное отверстие, при совпадении которого с каналом шатунной шейки, масло выбрызгивается на зеркало цилиндра, откуда оно через отверстия в канавке маслосъемного кольца отводится внутрь поршня для смазывания поршневого кольца в бобышках поршня и во втулке верхней головки шатуна.

Кривошипно-шатунный механизм компрессора смазывается разбрызгивание масла, которое подводится к нему по трубке от переднего конца магистрального канала и отводится в поддон по трубке.

Техническое обслуживание системы смазки заключается в следующем:

· ежедневная проверка уровня смазки

· своевременная замена масла к фильтрующим элементам

· промывка двигателя промывочным маслом

· устранение течи масла

Система питания карбюраторных двигателей. (см. слайд № __ схема 2.7).

Процесс питания смеси воздуха с мелкораспыленным и частично испаренным бензином называется карбюрацией. Прибор, в котором происходит данный процесс, называется карбюратор. Основным назначение карбюратора является дозирование подачи бензина для любого из возможных режимов работы двигателя. При этом смеседозирующие устройства карбюратора обеспечивают необходимое соотношение между распыленным топливом и воздухом. Распыления топлива происходи, главным образом, из-за разности скоростей поступления топлива и воздуха. Наибольшая скорость топлива в смесительной камере карбюратора равна 5-7 м/с, а воздуха - примерно в 20-25 раз больше и составляет 100-150 м/с. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически требуется 15 кг ( 12,5 м³ ) воздуха. Состав горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха = Ld/Lt = 1, где Ld - количество воздуха, участвующего в сгорании, Lt - теоретическое количество воздуха.

Если на 1 кг бензина приходится свыше 15 кг воздуха, но не более 17 кг, то смесь называется обедненной (a = 1,05/ 1,15).

При содержании воздуха свыше 17 кг смесь бедная (a = 1,2/ 1,25).

Горючая смесь, содержащая менее 15 кг воздуха, но менее 12 кг - обогащенная (a = 0,8/0,95), а при содержании воздуха менее 12 кг - богатая (a = 0,4/ 0,7).

Наиболее экономичная работа двигателя достигается на обедненной смеси (a = 1,05/ 1,15).

Назначение и общее устройство системы питания карбюраторного двигателя.

Система питания служит для приготовления горючей смеси, подачи ее к цилиндрам двигателя и отвода из них продуктов сгорания.

В систему питания входят устройства, обеспечивающие подачу и очистку топлива и воздуха, приготовления горючей смеси, отвод отработавших газов и глушение шума при выпуске, хранение запаса топлива и контроль его количества.

Принцип работы заключается в следующем:

бензин из бака через фильтр-отстойник и топливопроводы подается насосом к карбюратору. Одновременно из подкапотного пространства или канала, через воздушный фильтр, в карбюратор засасывается очищенный воздух, который, смешиваясь с парами и микрораспыленными частицами бензина, образует горючую смесь, поступающую через выпускной газопровод в цилиндры двигателя. Из цилиндров отработавшие газы, через выпускной газопровод, отводятся в приемные трубы, из них - к глушителю, который не только снижает шум, но и гасит пламя и искры от отработавших газов при входе их через выпускную трубу.

Система питания газобаллонного автомобиля.

В качестве топлива для двигателей используют сжатые (природные) или сжиженные (нефтяные) газы. При работе на газе происходит более совершенное смесеобразование и более полное сгорание горючей смеси, чем на бензине. Применение газа исключает смывание пленки масла со стенок гильз и поршней, уменьшает нагарообразование в камерах сгорания. Из-за отсутствия конденсации паров топлива на стенках гильз цилиндров не разжижается масло. В результате увеличивается срок службы двигателя и периодичность смены масла. С другой стороны, у газобаллонных автомобилей сложная система питания, повышаются требования к пожаро-взрывоопасности при тех.обслуживании и ремонте газобаллонных установок. Газобаллонная установка состоит:

· из баллона, расположенного в багажнике автомобиля;

· газового фильтра;

· двухступенчатого редуктора, служащего для снижения давления газа в баллоне равного 1,6 МПА до давления, близкого атмосферному;

· смесителя газа;

· резервной системы питания двигателя (для перевода на бензин).

Сжиженный газ из баллона, через расходный вентиль или по газопроводу, поступает в фильтр, а затем, по газопроводу, в редуктор. Редуктор совмещен с испарителем, который, используя тепло жидкости из системы охлаждения двигателя, преобразует сжиженный газ в газообразное состояние. Из редуктора газ по шлангу поступает в смеситель, имеющий две форсунки, помещенные в диффузорах карбюратора. Газ, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.

Техническое обслуживание системы питания заключается в своевременной очистке топливного бака (слив отстоя, промывка) от грязи, очистке фильтра-отстойника, промывки карбюратора от смол и грязи.

Система электрооборудования автомобиля предназначена для питания электрической энергией всех потребителей и поддержания постоянного направления в бортовой сети автомобиля.

Электрооборудование автомобиля состоит из систем:

· электроснабжения;

· зажигания;

· освещения и световой сигнализации.

Система электроснабжениясостоит из аккумуляторной батареи и генераторной установки, соединенных параллельно с потребителем тока и между собой. Генераторная установка является основным источником тока в системе электроснабжения автомобиля, в которую входят генератор и устройство, обеспечивающее постоянство его напряжения и, при необходимости, его защиту - регулятор напряжения или реле-регулятор.

Система электропускаслужит для принудительного проворачивания коленчатого вала двигателя при пуске с частотой вращения, при которой обеспечивают необходимые условия для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси. Для этой цели используют стартер, питаемый от аккумуляторной батареи. Включение стартера осуществляется выключателем зажигания и реле стартера.

Система зажиганияобеспечивает на всех режимах работы двигателя своевременное воспламенение рабочей смеси электрической искрой высокого напряжения, возникшей между электродами свечей. Источником высокого напряжения служит катушка зажигания, преобразующая ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. В систему зажигания также входит распределитель зажигания, который обеспечит подачу высокого напряжения по свечам отдельных цилиндров.

Контрольно-измерительные приборыслужат для измерения уровня топлива, температуры и давления, а также скорости движения автомобиля и пройденного пути, частоты вращения коленчатого вала двигателя, контроля зарядного режима аккумуляторной батареи и др. К контрольно-измерительным приборам относятся, также, сигнализаторы, реагирующие на определенное, чаще всего, предельной значение измеряемого параметра и информирующие об этом водителя световым или звуковым сигналом.

Система освещения и световая сигнализацияслужит для освещения пути следования автомобиля в темное время суток (фары головного света, противотуманные фары), световая сигнализация (габаритные и стояночные фонари, указатели поворота и др.), а так же освещение номерного знака.

Дополнительное электрооборудованиевыполняет вспомогательные функции на автомобиле. К нему относятся звуковой сигнал, стеклоочистители, устройство, обеспечивающие отопление и вентиляцию кузова или кабины, коммутационные приборы (предохранители, провода, выключатели).

2-б учебный вопрос. Назначение, общее устройство и рабочий процесс дизельного двигателя.

Устройство дизельного двигателя аналогично карбюраторному, отличием является то, что рабочая смесь образуется внутри цилинд­ров, т.к. мелкораспыленное дизельное топливо, впрыснутое в цилиндры самовоспламеняется под действием высокой температуры сжатого воздуха без постороннего источника зажигания. Степень сжатия у таких двигателей составляет 15-20 МПа.