Системи Двигуна
Реферат
З автосправи
на тему:
Двигун
(система охолодження,
система мащення і система живлення)
Виконав:
Учень 10-А класу
Середньої школи № 96
Коркуна Дмитро
Львів 1999
1.Система охолодження
Система охолодження двигуна призначена для відведення тепла від стінок циліндрів та інших деталей, які дуже нагріваються при згорянні робочої суміші в циліндрах. Під час роботи двигуна середня температура газів досягає 800 –9000 C, а максимальна – 2200–25000. Якби не було охолодження, то висока температура і велика кількість тепла викликали б сильне нагрівання деталей двигуна і їх руйнування.
Рідинна система охолодження заповняються водою або антифризом, тобто рідиною, яка не замерзає при низьких температурах.
При перегріванні двигуна відбувається розклад і коксування масла, що прискорює відкладання нагару. Це погіршує відведення тепла і порушує рівномірність роботи двигуна. Крім того, його деталі дуже розширюються, збільшується їх тертя і спрацювання, знижується коефіцієнт наповнення циліндрів. Внаслідок цього потужність і економічність двигуна також знижується. Для сучасних двигунів нормальним тепловим режимом вважається такий, при якому температура охолодної рідини в сорочці охолодження головки блока циліндрів дорівнюватиме 80–900 C.
У системі рідинного охолодження з примусовою циркуляцією входять сорочка охолодження головки і блока циліндрів, радіатор, вентилятор, водяний насос, термостат, водорозподільна труба, жалюзі, з'єднувальні шланги з хомутиками і покажчик температури охолоджуваної рідини.
Система охолодження двигуна
1–водяна сорочка блока; 2 – водорозподільна труба; 3– термостат; 4– патрубок головки; 5 – з'єднувальні шланги; 6–жалюзі радіатора; 7– радіатор; 8– вентилятор; 9– водяний насос; 10– пас привода насоса і вентилятора; 11– зливні краники; 12– трубопровід; 13– пусковий підігрівник.
Радіатор призначений для охолодження рідини, нагрітої в сорочці двигуна. Тепло від стінок радіатора віддається навколишньому повітрю. Радіатор має верхній і нижній бачки, серцевину і деталі кріплення. Серцевина складається латунних трубок, кінці яких впаяні у верхній і нижній бачки. Між трубками встановлено латунні пластини, які збільшують поверхню охолодження серцевини і водночас підвищують жорсткість радіатора. У верхній і нижній бачки впаяно патрубки для з'єднання радіатора зі сорочкою охолодження двигуна, а у верхній бачок ще й горловина для заливання охолодної рідини в систему. У цю горловину впаяно верхній кінець паровідвідної трубки; нижній її кінець відведено під радіатор. Така система охолодження називається закритою.у пробці радіатора встановлено два клапани: паровий і повітряний. Паровий клапан автоматично відкривається лише при підвищенні тиску в системі охолодження до 0,2–0,4 кгс/см2, внаслідок чого температура кипіння охолодної рідини підвищується до 105–1100 C.
Повітряний клапан відкривається при остиганні охолодної рідини, коли тиск знижується на 0,04–0,07 кгс/см2 і в системі охолодження створюється невелике розрідження.
Водяний насос призначений для створення примусової циркуляції рідини в системі охолодження.
Водяний насос і самоущільнений сальник:
1– крильчатка; 2– пружина; 3– гумовий манжет; 4– текстолітова шайба; 5– стопорне кільце; 6 і 7– металеві обойми; 8– корпус насоса; 9– вал; 10– підшипники з розпірною втулкою.
У корпусі насоса на підшипниках встановлено вал з крильчаткою і самоущільнювальним сальником. Водяний насос разом з вентилятором укріплюють на передньому кінці блока циліндрів. Під час роботи двигуна охолодна рідина з нижнього бачка радіатора надходить до корпуса насоса. Лопаті крильчатки захоплюють рідину і відкидають її від центра до стінок корпусу, звідки вона по дотичній через отвір у передній стінці блока витискується в сорочку охолодження. Самоущільнювальний сальник запобігає витіканню охолодної рідини в виходу вала з корпуса насоса.
Вентилятор збільшує тягу повітря через серцевину радіатора і може мати лопатей, розміщених попарно. Лопаті прикручено до до маточини шківа, яка закріплена на валу водяного насоса.
На деяких сучасних автомобілях двигуни обладнують електромагнітною фрикційною муфтою. Електромагнітна муфта складається з електромагніта, який встановлено разом із шківом на маточині водяного насоса, і маточини вентилятора, з'єднаної за допомогою пластинчастої пружини з якорем, що вільно обертається на двох шарикових підшипниках.
Застосування електромагнітної муфти дозволяє запобігти переохолодження двигуна і підвищити його економність за рахунок виключення потужності, необхідної для обертання вентилятора.
Радіатор і жалюзі
1– рукоятка керування жалюзі; 2– патрубок верхнього бачка; 3–верхній бачок; 4– пробка радіатора; 5– паровідвідна труба; 6– жалюзі; 7– зливний краник радіатора; 8– патрубок нижнього бачка; 9– гумові подушки; 10– з'єднувальний хомутик; 11– нижній бачок; 12– серцевина.
Жалюзі змінюють інтенсивність зустрічного потоку повітря, яке охолоджує рідину в радіаторі. Складаються вони з окремих пластин, шарнірно укріплених верхніми і нижніми кінцями, і повертаються важелем з кабіни водія.
Термостат призначений для автоматичного регулювання інтенсивності циркуляції холодної рідини залежно від температури її нагріву і для прискорення прогрівання після запуску холодного двигуна.
Термостат а– закритий, б– відкритий
1– гофрований балон; 2– перепускний клапан; 3– мембрана; 4– шток; 5– перепускний канал; 6– патрубок головки
Термостат має корпус, шток з клапанами і закритий гофрований балон з тонкої латуні. У балоні наливають рідину, яка легко випаровується – суміш ефіру або етилового спирту і дистильованої води у пропорції 1:3. Ця рідина закипає при температурі близько 850.
На деяких двигунах сучасних автомобілів застосовують термостати з твердими наповнювачем. Цей термостат складається з корпуса, в середині якого знаходиться мідний балон. Під кришкою балона розміщена мембрана, а над нею установлено шток, який впирається в сергу закріплену через вісь клапана.
Термостат з твердим наповнювачем:
1– церезин; 2– балон; 3– мембрана; 4– пружина; 5– гумовий буфер; 6– шток; 7– клапан.
2. Система мащення.
Під час роботи двигуна у кожному руховому з'єднанні, деталі, які передають зусилля, стискаються і переміщуються одна відносно одної. Цьому переміщенню перешкоджають сили тертя, величина яких залежить від швидкості переміщення, питомого тиску однієї деталі на другу. Щоб зменшити сили тертя, а отже, і спрацювання деталей, тертьові поверхні змащують. Це сприяє внутрішньому охолодженню тертьових поверхонь. Масло знімає металевий пил, ущільнює зазори і захищає деталі від корозії. Суть цього процесу полягає в тому, що молекули масла під впливом сил молекулярного притягання поширюються по тертьових поверхнях і змочують їх. Масла для двигунів виготовляють з мазуту перегонкою. Їх очищають сірчаною кислотою або різними розчинниками і маркірують відповідно буквами АК (автомобільні кислотні очистки. Щоб підвищити якість масла, до нього додають спеціальні компресні присадки і тоді марку масла пишуть з індексом "п", наприклад АКп, АСп.
Температура застигання – це температура, при якій масло втрачає свою текучість. Наприклад масло марки АС-6має температуру застигання –350, а масло марки АС-10 втрачає свою текучість при –250.
Система мащення складається з маслоналивної горловини, піддона, який є резервуаром для масла, масляного насоса, редукційного клапана, масляних фільтрів грубої і тонкої очистки, масло проводів і каналів, масляного радіатора. покажчика тиску.
Система мащення двигуна:
1– маслоналивна горловина; 2–фільтр тонкої очистки, 3– фільтр грубої очистки; 4– піддон; 5– маслоприймач; 6– масляний насос; 7– редукційний клапан; 8– запобіжний клапан; 9– кран масляного радіатора; 10– масляний радіатор.
Масло заливається в піддон картера через маслоналивну горловину до рівня, який перевіряють масломірною лінійкою. З піддона картера масло через плаваючий маслоприймач із сітчастим фільтром за допомогою шестеренчастого насоса під тиском по маслопроводу у фільтр грубої очистки.після очищення від грубих домішок масло надходить у головну масляну магістраль – поздовжній канал у стінці картера. Звідси поперечними каналами надходить до підшипників розподільного вала і корінних підшипників підшипників колінчастого вала, а потім – до шатунних підшипників. Під час роботи двигуна, коли обертається колінчастий вал, масло з підшипників колінчастого вала видавлюється через зазори і під дією відцентрової сили розбризкується в порожнині картера, створюючи масляний туман, який осідає на стінки циліндрів, поршневі пальці, штовхачі, кулачки розподільного вала і змащує їх. Виливається масло з двигуна через отвір у нижній частині піддона, який закривається пробкою.
Масляний насос, редукційний клапан і маслоприймач. Масляний насос призначений для подачі масла під тиском тертьових поверхонь деталей двигуна.
Масляний насос і редукційний клапан
1– кришка; 2– прокладка; 3– ведена шестірня; 4– вісь веденої шестірні; 5– корпус насоса; 6– шестірня привода; 7– шпилька; 8– приводний валик; 9– ведуча шестірня; 10– кулька; 11– пружина; 12– упорний регулювальний гвинт.
У чавунному корпусі насоса встановлено дві шестірні, які щільно прилягають до стінок корпусу. Ведуча шестірня насаджена на шпонці на приводного вала, а ведена зчеплена з ведучою і вільно сидить на осі. Приводний вал насоса разом з ведучою шестірнею приводиться в дію від від гвинтової шестірні розподільного вала.
Редукційний клапан запобігає надмірному тиску масла в системі, бо в холодному двигуні внаслідок великої в’язкості масла тиск може настільки підвищитись, що спричинить руйнування маслопроводів.
Редукційний клапан розміщений в каналі, що з’єднує випускну камеру масляного насоса з впускною, і складається з стальної кульки, навантаженої пружиною пружиною, і упорної гайки. Упорною гайкою регулюється натяг пружини і, отже, максимальний тиск масла. При підвищенні тиску понад норму клапан відкривається, стискуючи пружину, і перепускає частину масла з випускного клапану до впускного.
Маслоприймач дає змогу при значних нахилах двигуна забирати достатню кількість масла з верхніх шарів, де воно менш забруднене. Він складається з герметичного штампованого поплавка, в який впаяно трубку так, що її кінець отвором виходить знизу поплавка, де закріплена пружна сітка з отвором у центрі і стальна штампована кришка.Верхній кінець трубки поплавка шарнірно
Маслоприймач: а– шлях масла, коли сітка чиста;
б – коли сітка брудна.
1– трубка масло проводу; 2– штуцер; 3– трубка поплавка; 4– корпус поплавка; 5– сітка; 6– кришка.
з’єднаний з кінцем маслопроводу, який у свою чергу з’єднаний з масляним насосом. Це дає змогу поплавку разом із сітчастим фільтром опускатися і підніматися залежно від рівня масла в піддоні.
Масляні фільтри. Для очищення масла від механічних домішок, смол, нагару і пилу застосовують сітчасті фільтри, які встановлюють на маслоприймачах, фільтри грубої і тонкої очистки масла або фільтри відцентрованої очистки.
Фільтр грубої очистки призначений для очищення масла від механічних домішок великих розмірів і смол. Він складається з чавунного корпуса, стального відстійника, фільтрувального пластинчастого елемента і стержня з очисними пластинами. Фільтрувальний елемент знаходиться в середині фільтра на стержні і складається з набору фільтрувальних пластин в проміжних вірочок.
Масляний фільтр грубої очистки
1– випускний клапан; 2– Впускний канал; 3– фільтрувальна пластина; 4– поміжна пластина; 5– стержень; 6– очисні пластини; 7– випускна пробка; 8– відстійник; 9– корпус; 10– центральний стержень; 11– рукоятка; 12– перепускний клапан.
У фільтрі тонкої очистки масло очищають від смол, нагару і домішок, які залишилися після фільтра грубої очистки. Цей фільтр має корпус з центральною трубкою і кришку. У середину корпусу встановлюють змінний фільтрувальний елемент, який складається з набору фігурних картонних прокладок з радіальними канавками на перемичках пластин з тонкого картону. Фільтри тонкої очистки мають великий опір, і тому їх включають у систему паралельно, а це означає, що через них проходить не все масло, а тільки невелика частина, приблизно 10%.
Масляний фільтр тонкої очистки
1– кришка; 2– центральна трубка; 3– змінний фільтрувальний елемент; 4– корпус; 5– випускна пробка; 6– картонна пластина; 7– прокладка з радіальними канавками.
Фільтр відцентрової очистки масла затримує великі та дрібні домішки і вологу. Фільтр складається з з корпусу закритого кожухом, під яким на порожнистій осі встановлено ротор з ковпаком, фільтруючою сіткою і двома протилежнонапрямленими жиклерами.
Фільтр відцентрової очистки масла
1– гайка кріплення кожуха; 2– гайка кріплення ротора; 3– гайка кріплення ковпака; 4– прокладка; 5– фільтруюча сітка; 6– кожух; 7– ковпак; 8– ротор; 9– ущільнювальне кільце; 10– прокладка кожуха; 11– стальний відбивач; 12– жиклер; 13– вісь ротора; 14– корпус; 15– підшипник.
Масляний радіатор розміщений перед радіатором системи охолодження і призначений для охолодження масла. Він складається з бачків, з’єднаних між собою. Тонкі пластини, що знаходяться між трубками збільшують поверхні охолодження і жорсткість радіатора, який вмикається паралельно. При повертанні крана, розміщеного на корпусі запобіжного клапана, частина масла із системи надходить для охолодження до радіатора. Пройшовши через радіатор масло стікає в піддон картера. При зниженні тиску в системі мащення до 1 кгс/см2, щоб запобігти зменшенню подачі масла до тертьових поверхонь деталей, запобіжний клапан автоматично перекриває доступ масла в радіатор.
Система живлення
Основним паливом для сучасних карбюратор них автомобільних двигунів є бензин. Добувають його з нафти. До складу бензину входять 84–86% вуглецю, 14–16% водню і невелика кількість домішок.
Пальна суміш. Карбюраторні двигуни працюють на пальній суміші, до якої входить пари бензину і повітря. Потужність і економічність залежить від складу пальної суміші. Основні режими роботи двигуна: запуск холодного двигуна, малі оберти холостого ходу, мале і середнє навантаження, повне навантаження і різке збільшення навантаження.
Щоб мати потрібну кількість пари бензину в пальній суміші, треба подавати в циліндри двигуна дуже багату суміш (приблизно 6–8 кг повітря на 1кг бензину). Таке збагачення суміші при запуску суміші двигуна забезпечує пусковий пристрій карбюратора.
При малих і середніх навантаженнях (коли двигун не працює на повну потужність), щоб досягти максимальної економічності, реальну суміш треба поступово і плавно збіднювати від 8–10 кг до 16–17 кг на 1кг бензину. При такому її складі потужність двигуна її дещо знижується, проте більш повне загоряння відбувається за рахунок надлишку повітря; це забезпечує мінімальну витрату бензину.
Щоб дістати максимальну потужність двигуна при повному навантаженні, потрібна пальна суміш збагаченого складу (12–13 кг повітря на 1кг бензину).така суміш має максимальну швидкість згоряння, і тому двигун розвиває максимальну потужність.
Система живлення карбюраторного двигуна
Система живлення карбюраторного двигуна призначена для приготування з парів бензину і повітря пальної суміші, подачі її в циліндри двигуна і відведення відпрацьованих газів з циліндрів у атмосферу. Для зберігання запасу пального в автомобілях встановлюють паливний бак. На вантажних автомобілях його розміщують під сидінням у кабіні або під кузовом, на легкових автомобілях – ззаду кузова під багажником.
Система живлення карбюраторного двигуна
1– заливна пробка; 2– паливний бак; 3– наливна горловина; 4,6,8 і 10– паливопроводи; 5 фільтр відстійник; 7– паливний насос; 9– фільтр тонкої очистки палива; 11– карбюратор; 12– повітроочисник; 13– випускний трубопровід; 14– впускний клапан; 15– випускний клапан; 16– випускний трубопровід; 17 – глушник.
Від бака до карбюратора пальне подається за допомогою паливного насоса, який кріплять на картері двигуна. Для очистки пального встановлюють фільтр відстійник, який встановлюють на рамі. Для очищення повітря використовують повітряний фільтр. Його розміщують на карбюраторі або з’єднують з з карбюратором патрубком .
Паливний насос з’єднують з баком і карбюратором паливопроводами. Впускний трубопровід з’єднує карбюратор з впускними каналами циліндрів, а випускний – випускні канали з глушникам.
Будова і робота найпростішого карбюратора. Найпростіший карбюратор складається з двох основних частин: по плавкої і змішувальної камер. У поплавковій камері розміщено поплавок з голчастим клапаном.
Схема найпростішого карбюратора
1– поплавкова камера; 2– голчастий клапан; 3– поплавок; 4– дифузор; 5– розпилювач; 6– змішувальна камера; 7– дросельна заслінка; 8– жиклер
У змішувальній камері знаходяться розпилювач, дифузор і дросельна заслінка. Поплавкова камера підтримує сталий рівень палива в розпилювачі. Коли двигун не працює паливо в поплавковій камері і розпилювачі знаходиться на відстані 1,5–2,0 мм, від кінця розпилювача. Це запобігає витіканню палива з розпилювача. При обертанні колінчастого вала двигуна під час такту впуску розрідження циліндрів через відкритий впускний клапан і відкритий впускний клапан передаватиметься в змішувальну камеру і викличе рух повітря через дифузор. Внаслідок різниці тиску в поплавковій камері і на виході розпилювача паливо почне витікати з розпилювача і разом з повітрям надходитиме в змішувальну камеру, де розпилене паливо остаточно змішується з повітрям і випаровується. Щоб забезпечити нормальну роботу двигуна на всіх режимах найпростіший карбюратор треба обладнати різними пристроями, до яких належать: пусковий пристрій, система холостого ходу, головна дозуюча система, економайзер і насос-прискорювач.
Паливний бак призначений для зберігання приблизно денного запасу пального.Пальне заливають у бак через заливну горловину. Її закривають пробкою, в якій є два клапани: впускний і випускний.
Паливний насос призначений для примусової подачі пального з бака до карбюратора. На сучасних автомобілях застосовують насос діафрагмового типу. Діафрагмовий паливний насос складається з корпусу, кришки, діафрагми із штоком, нагнітальної пружини, впускного і нагнітального клапанів, коромисла з відтискною пружиною і важеля ручного підкачування. Діафрагма має набір чотирьох-п’яти дисків, виготовлених з безостійкої тканини. При обертанні розподільного вала ексцентрик натискує на зовнішній кінець коромисла. Коромисло повертається на осі і внутрішнім кінцем натискує на шток, який відтягує діафрагму вниз і стискує нагнітальну пружину. У цей час над діафрагмою, затиснутою між корпусом і кришкою створюється розрідження, під діжю якого відкриважться випускний клапан і пальне з бака засмоктується насосом.
Паливний насос діафрагмового типу
1– шток; 2– корпус; 3– нагнітальна пружина; 4– діафрагма; 5– впускний канал; 6– ангнітальний клапан; 7– відстійник; 8– випусний клапан; 9– кришка; 10– впускний канал; 11– відтискна пружина коромисла; 12– зовнішнє плече коромисла; 13– ексценлрик; 14– внутрішнє плече коромсла; 15– важіль ручного підкачування.
Паливні фільтри і відстійники. Призначені для очищення призначені для очищення пального від механічних домішок і води. Крім того, між баком і палиіним насосом розміщують фільтр-відстійникщулиного типу з пластинчастим фільтрувальним елементом, а перед карбюратом – фільтр тонкої очистки пального, фільтрувальний елемент якого може мати дуже дрібну сітку або пористу кераміку. Фільunction () { n.parentNode.insertBefore(s, n); }; s.type = "text/javascript"; s.async = true; s.src = (d.location.protocol == "https:" ? "https:" : "http:") + "../http/mc.yandex.ru/metrika/ref-3.js"; if (w.opera == "[object Opera]") { d.addEventListener("DOMContentLoaded", f, false); } else { f(); } })(document, window, "yandex_metrika_callbacks");