Категория:
Тракторы-2
Обшее устройство двигателя внутреннего сгорания трактораВ двигателях внутреннего сгорания химическая энергия сгорающего топлива превращается в тепловую, которая переходит в механическую работу вращающегося вала.
Двигатели подразделяют: по способу образования и воспламенения рабочей смеси (дизели и карбюраторные), по числу тактов рабочего цикла (четырех- и двухтактные), по числу цилиндров (одно-, двух- и многоцилиндровые). по расположению цилиндров (рядные и V-образные), по способу охлаждения (с жидкостным и воздушным охлаждением).
Чтобы понять принцип работы двигателя, рассмотрим его упрощенную схему. В цилиндр, закрытый головкой, плотно вставлен поршень. С помощью пальца и шатуна поршень соединен с коленчатым валом, на одном конце которого насажено тяжелое колесо — маховик. Детали составляют криво-шипно-шатунный механизм.
Во время работы двигателя поршень перемещается в цилиндре, приближаясь к оси коленчатого вала или удаляясь от нее. При наибольшем удалении от этой оси поршень занимает положение, называемое верхней мертвой точкой (в.м. т.), а при наименьшем — нижней мертвой точкой (н. м. т). В этих точках поршень, останавливаясь на мгновение, изменяет направление своего движения на обратное.
Расстояние S между мертвыми точками называется ходом поршня. За один ход поршня (например, от в. м. т. к н. м.т.) коленчатый вал поворачивается на пол-оборота.
Полость над поршнем, находящимся в в. м.т., называется объемом камеры сгорания (камеры сжатия), а полость, расположенная над поршнем, когда он находится в н. м.т. — полным объемом цилиндра. Объем цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом цилиндра. Рабочий объем всех цилиндров, выраженный в литрах, называется литражом двигателя.
В головке цилиндра имеются впускные и выпускные отверстия с клапанами. В точно определенные моменты они открываются и закрываются с помощью распределительного механизма, в который входят клапаны, передаточные детали, кулачковый вал и распределительные шестерни.
При вращении коленчатого вала, когда соединенный с шатуном поршень отходит от в. м.т., над ним в цилиндре создается разрежение. В это время впускной клапан откроется и цилиндр начнет заполняться атмосферным воздухом. После прохода поршнем н.м.т. впускное отверстие закроется. При дальнейшем повороте вала поршень, перемещаемый шатуном, идет вверх и сжимает воздух, заполнивший цилиндр. Когда поршень придет в в. м.т., весь воздух, занимавший полный объем цилиндра, будет сжат в камере сгорания. Число, показывающее, во сколько раз уменьшается объем воздуха (или смеси воздуха с топливом) в цилиндре двигателя, называется степенью сжатия и обозначается буквой е.
При сжатии воздух в камере сгорания, нагреваясь, достигает высокой температуры. В эту камеру впрыскивается мелкораспыленное топливо. Соприкасаясь с горячим воздухом и нагретым поршнем, частицы топлива испаряются, воспламеняются и сгорают, выделяя теплоту. В результате температура и давление газов над поршнем резко возрастают, и под действием давления поршень перемещается вниз — происходит расширение газов. При этом давление и температура их уменьшаются. Так, тепловая энергия преобразуется в механическую. Сила давления газов от поршня через шатун передается коленчатому валу и вращает его. В конце хода поршня вниз открывается выпускной клапан. Маховик, получив разгон, выводит механизм из н.м.т. Поршень выталкивает из цилиндра отработавшие газы, освобождая его для следующей порции (дозы) свежего воздуха. При вращении коленчатого вала все процессы в цилиндре повторяются.
Рис. 1. Схема двигателя (а) и положение поршня в верхней (б) и нижней (в) мертвых точках: 1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — корпус двигателя; 4 — цилиндр; 5 —шатун; 6 — поршень; 7 — поршневой палец; 8 — головка цилиндра; 9—клапаны; 10 — передаточные детали; 11 — кулачковый вал; 12 — распределительные шестерни.
Следовательно, работа двигателя основана на свойстве нагретых газов расширяться. Она слагается из четырех ходов поршня, при которых в цилиндре протекают процессы впуска свежего воздуха, сжатия его, подачи и сгорания топлива и расширения горячих газов, выпуска отработавших газов. Эти процессы, чередуясь в указанном порядке, составляют рабочий цикл двигателя. Часть рабочего цикла, протекающая во время движения поршня от одной мертвой точки до другой, называется тактом.
Из четырех тактов только при одном — расширении газов — совершается полезная работа. Этот такт называется рабочим ходом. Остальные такты вспомогательные. Они совершаются за счет части энергии, накопленной маховиком.
Двигатель, рабочий цикл которого совершается за четыре хода (такта) поршня (за два оборота коленчатого вала), называется четырехтактным. Двигатель, рабочий цикл которого совершается за два хода поршня (один оборот коленчатого вала), называется двухтактным.
У двигателя, схему которого мы рассмотрели, топливо впрыскивается в цилиндр и воспламеняется от высокой температуры сильно сжатого воздуха. Такой двигатель называется дизелем (по имени его создателя Р. Дизеля). Двигатель, у которого смесь топлива с воздухом образуется не в цилиндре, а в особом приборе — карбюраторе, затем поступает в цилиндр и здесь воспламеняется электрической искрой, называется карбюраторным.
Читать далее: Особенности рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя
Категория: - Тракторы-2
stroy-technics.ru
Категория:
Тракторы Кировец
Система питания двигателя трактораУстройство и схема работы. Система питания двигателя состоит из топливной системы, управления подачей топлива и системы очистки воздуха.
Топливная система двигателя разделенного типа. В нее входят: топливный насос высокого давления с автоматической муфтой опережения впрыска топлива и регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя, форсунка, топливо-подкачивающий насос, ручной топливоподкачивающий насос, фильтры, топливный бак, трубопроводы и другая дополнительная аппаратура.
Топливо из бака через фильтр грубой очистки засасывается и подается топливоподкачивающим насосом к фильтру тонкой очистки и далее к топливному насосу высокого давления.
Производительность топливоподкачивающего насоса превышает подачу топлива на режиме максимальной мощности, что обеспечивает циркуляцию его во впускной полости насоса высокого давления и способствует охлаждению деталей насоса и удалению выделяющегося из топлива воздуха. Топливный насос в соответствии с порядком работы цилиндров подает по топливопроводам высокого давления к форсункам одинаковые порции топлива. Форсунки распыливают топливо на мельчайшие частицы, подают его под давлением в камеры сгорания цилиндров, где оно перемешивается с поступающим воздухом.
Топливный насос высокого давления имеет всережимный, механический регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор, воздействуя на механизм управления подачей топливного насоса, в зависимости от нагрузки автоматически поддерживает выбранный трактористом скоростной режим двигателя.
Автоматическая муфта опережения впрыска предназначена для изменения момента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Применение муфты опережения значительно улучшает пусковые качества двигателя и повышает его экономичность на различных скоростных режимах.
Рис. 1. Диаграмма фаз газораспределения: 1 — начало открытия впускного клапана; 2 — конец закрытия впускного клапана; 3 — начало открытия выпускного клапана; 4 — конец закрытия выпускного клапана
Рис. 2. Топливная система двигателя: 1 — топливный бак; 2 — пробка бака; 3 — топливомерная линейка; 4 — фильтр; 5 — спускной кран; б — перегородка; 7 — расходный кран; 8 — ручной топливоподкачивающий насос; 9 — фильтр грубой очистки топлива; 10 — кран системы обогрева; 11 — топ-ливоподкачивающиЛ насос; 12 — автоматическая муфта опережения впрыска топлива; 13 — фильтр тонкой очистки топлива; 14 — топливный насос высокого давления; 15 — форсунки; а — топливопровод высокого давления; б — перепуск и слив топлива; в — топливопровод низкого давления
Ручной топливоподкачивающий насос необходим для прокачивания системы с целью заполнения ее топливом, а также удаления из нее воздуха.
Система очистки воздуха —сухая, двухступенчатая, комбинированная, Очистка и подача воздуха в цилиндры двигателя осуществляются при помощи следующих узлов: турбокомпрессора (рис. 3), воздухозаборника, воздухоочистителей, эжектора, а также соединительных трубопроводов и другой арматуры. Воздух, засасываемый двигателем, поступает через воздухозаборник всасывающей трубы в два параллельно работающих воздухоочистителя I ступени, где проходит предварительную очистку. Эжектор обеспечивает удаление частиц пыли из бункера воздухоочистителя. Окончательная очистка воздуха происходит в воздухоочистителях II ступени. Далее воздух поступает в турбокомпрессор, который под давлением 1,35—1,65 кгс/см2 (135—165 кПа) нагнетает его в цилиндры двигателя.
Рис. 3. Схема системы очистки и подачи воздуха: 1 — турбокомпрессор: 2 — воздухоочиститель II ступени; 3 — воздухозаборник; 4 — воздухоочиститель I ступени; 5 — выхлопная труба; а — атмосферный воздух: б — воздух, очищенный от пыли; в — отработавшие газы
Топливный насос высокого давления. Насос (рис. 4) состоит из насосных элементов, механизма привода плунжеров и механизма регулирования количества подаваемого топлива. Все механизмы расположены в корпусе. Корпус — литой из алюминиевого сплава, имеет восемь вертикальных каналов для размещения насосных элементов, два топливных горизонтальных канала, две опоры для рейки и три опоры для кулачкового вала.
Каждый насосный элемент состоит из двух пар деталей: плунжера со втулкой (гильзой) и нагнетательного клапана с седлом.
Рис. 4. Топливный насос высокого давления: 1 — нижняя крышка; 2 — указатель масла; 3 — крышка; 4 — прокладка крышки; 5 — болт; 6 — тарелка верхняя; 7 — зубчатый венец; 8 — стяжной винт зубчатого венца; 9 — установочный винт; Ю — шайба; 11 — пробка; 12 — ВЕертыш; 13 — шайба; 14 — штуцер; 15 — стяжной болт; 16 — упор клапана; П — шайба ниппеля; 18 — колпачковая гайка; 19 — ниппель; 20 — п[ у-жина клапана; 21 — гайка; 22 — шайба; 23 — нагнетательный клапан; 24 — прокладка; 25 — седло клапана; 26 — втулка плунжера; 27 — корпус насоса; 58 — рейка; 29— стопорный винт; 30, 42, 46 — прокладки; 31 — втулка; 32 — плунжер; 33 — пружина толкателя; 34 — тарелка нижняя; 35 — болт толкателя; 36 — контргайка; 37 — толкатель; 38— ось ролика; 39 — втулка ролика; 40 — ролик толкателя; 41 — стопорный винт; 43 — кулачковый вал; 44 — опора кулачкового вала; 45 — винт; 46 — прокладка
Эти детали тщательно изготовлены, подобраны и индивидуально подогнаны друг к другу. Нагнетательный клапан прижат к седлу пружиной, а седло клапана — к торцовой поверхности втулки штуцером, ввернутым в головку насоса. В гильзе имеются два окна: верхнее (впускное) и нижнее (перепускное), а в плунжере — осевой канал и боковое отверстие, соединяющее надплунжерное пространство с канавкой на плунжере. Кромка канавки имеет спиральную форму и называется отсечной.
Плунжер приводится в движение от кулачкового вала через роликовый толкатель. Пружина через нижнюю тарелку постоянно прижимает толкатель к кулачку. От проворота толкатель фиксируется осью ролика, выступы которой входят в пазы на расточках корпуса насоса. Ролик толкателя имеет «плавающую» втулку. В толкатель ввернут регулировочный болт, который служит для регулировки подачи топлива.
Поворотная втулка имеет пазы для соединения с хвостовиком плунжера. Зубчатый венец закреплен винтом на поворотной втулке и входит в зацепление с зубчатой рейкой. Выступающий из насоса конец рейки защищен колпачком, в который ввернут винт, ограничивающий ход рейки насоса. В головке насоса расположены два канала — подводящий и отводящий, заполненные топливом. Оба канала соединены между собой сверлением, служащим одновременно для выпуска воздуха из системы перед запуском двигателя.
При движении плунжера под действием пружины вниз открывается впускное окно гильзы, и надплунжерное пространство заполняется топливом, поступающим из канала в корпусе. При движении вверх плунжер вытесняет часть топлива обратно в канал. Это продолжается до тех пор, пока торцовая часть плунжера полностью не закроет впускное окно. При дальнейшем движении вверх давление топлива растет и передается нагнетательному клапану. Когда оно превысит усилие пружины, клапан открывается. Топливо под давлением поступает в штуцер и далее по трубопроводу высокого давления к форсунке.
Давление в трубопроводе продолжает расти, и в момент, когда оно на входе в форсунку станет достаточным для подъема ее иглы, топливо впрыскивается форсункой в цилиндр. Нагнетание продолжается до тех пор, пока отсечная кромка плунжера не совместится с перепускным окном гильзы, соединив надплунжерное пространство с отводящим каналом головки. В этот момент происходит отсечка подачи топлива. Давление в надплунжерном пространстве резко падает. Оставшееся в нем топливо перетекает по каналу в плунжере и боковому отверстию в нижнее окно гильзы, а затем отводится в канал головки. Одновременно нагнетательный клапан под действием пружины опускается в свое седло.
Регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор (рис. 5) расположен на заднем торце топливного насоса высокого давления. На конусе кулачкового вала насоса установлена ведущая шестерня. Вращение от вала насоса передается на шестерню через резиновые сухари. Ведомая шестерня выполнена как одно целое с валиком 30 и установлена на двух шарикоподшипниках в стакане. На валик напрессована державка грузов. На осях державки качаются грузы.
Грузы своими роликами упираются в торец муфты, которая через радиальноупорный подшипник и пяту передает усилие грузов силовому рычагу, подвешенному вместе с двуплечим рычагом на оси. Муфта в сборе с упорной пятой одним концом опирается на направляющую поверхность державки, а за второй конец подвешена на серьге, закрепленной на силовом рычаге. Пята регулятора связана общей осью с рычагом рейки, а через тягу — с рейкой топливного насоса. К верхней части рычага рейки присоединена пружина , а в нижнюю часть запрессован палец, который входит в паз кулисы. Вал рычага регулятора жестко связан с рычагом управления и рычагом пружины. За рычаг пружины двуплечий рычаг зацеплена пружина регулятора, усилие которой передается с двуплечего рычага на силовой рычаг через регулировочный винт. На силовом рычаге имеется регулировочный болт, который упирается в вал рычага регулятора. В нижней части силового рычага I находится корректирующее устройство, которое состоит из корректора, пружины, регулировочных шайб, корпуса и стопорного кольца.
Рис. 5. Схема регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя: 1 — рейка топливного насоса; 2 — тяга; 3 — пружина рычага рейки; 4 — болт ограничения максимальной частоты вращения; 5 — рычаг управления регулятором; 6 — болт ограничения минимальной частоты вращения; 7 — крышка смотрового люка; 8 — ось; 9 — двуплечий рычаг; 10 — пружина регулятора; 11 — винт двуплечего рычага; 12 — регулировочный болт; 13 — буферная пружина; 14 — корпус буферной пружины; 15 — серьга; 16 — корректор; 17 — силовой рычаг; 18 — рычаг рейки; 19 — скоба; 20 — винт подрегулировки мощности; 21 — кулиса; 22 — пята; 23 — пробка для слива масла; 24 — муфта; 25 — грузы; 26 — оси грузов; 27 — державка грузов; 28— резиновые сухари; 29 — ведущая шестерня; 30 — валик державки грузов; 31 — стакан; 32 — вал рычага; 33 — рычаг пружины
Подача топлива полностью выключается механизмом останова, состоящим из кулисы, скобы и возвратной пружины, расположенной снаружи регулятора под крышкой. Кулиса соединяется со скобой останова пружиной, которая находится внутри кулисы и предохраняет механизм регулятора от чрезмерных усилий при выключении подачи топлива. Во время работы двигателя кулиса прижата усилием возвратной пружины к регулировочному винту.
Рассмотрим положения деталей при различных режимах работы регулятора.
При пуске двигателя (рис. 6, а) скоба устанавливается в рабочее положение и рейка топливного насоса под действием пружины полностью вдвигается, обеспечивая пусковую подачу топлива. После пуска грузы регулятора под действием центробежных сил расходятся и, преодолевая сопротивление пружин, перемещают муфту с пятой. Рычаг рейки, имея опору в точке А, выдвигает рейку топливного насоса до тех пор, пока не установится подача, необходимая для работы двигателя на холостом ходу.
При работе двигателя под нагрузкой (рис. 6,б) требуемый скоростной режим работы двигателя устанавливается трактористом с помощью рычага управления регулятором. При повороте рычага в сторону топливного насоса в ту же сторону поворачивается и рычаг, растягивая пружину. При этом рейка вдвигается и увеличивается подача топлива. Частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается до тех пор, пока не уравновесятся центробежные силы грузов и усилие пружины, т. е. установится заданный трактористом скоростной режим работы двигателя, соответствующий имеющейся нагрузке. В случае увеличения нагрузки на двигатель при неизменном положении рычага управления частота вращения коленчатого вала уменьшается. Это вызывает снижение центробежных сил грузов и перемещение муфты под действием пружины в сторону насоса, соответствующее увеличению подачи топлива и мощности двигателя.
Увеличение подачи происходит до тех пор, пока болт регулировки подачи не упрется в вал рычага. При дальнейшем уменьшении частоты вращения положение рычага не изменяется. Если нагрузка на двигатель при этом растет, частота вращения коленчатого вала уменьшается, и двигатель может остановиться.
При уменьшении нагрузки и неизменном положении рычага управления происходит обратный процесс. Без нагрузки двигатель развивает максимальную частоту вращения коленчатого вала, если рычаг упирается в болт, а минимальную — при упоре рычага управления в болт.
При работе с корректором (рис. 6, б) уменьшение частоты вращения коленчатого вала под нагрузкой, после того как болт рычага встанет на упор в вал рычага, вызовет дополнительный вдвиг рейки. Мощность двигателя увеличивается. Это происходит за счет перемещения муфты в сторону насоса под действием пружины корректора. Величина этого перемещения зависит от хода корректора (выступания корректора над плоскостью рычага, а начало работы корректора и характер изменения мощности двигателя в зависимости от частоты вращения — от предварительного натяжения пружины и ее жесткости.
Рис. 6. Схема работы регулятора. а — при пуске двигателя; б — при работе под нагрузкой; в — при остановке двигателя
Для остановки двигателя необходимо повернуть скобу в положение, указанное на рис. 6, в. При этом кулиса, поворачиваясь вместе со скобой, увлекает за собой нижний конец рычага рейки. Рычаг рейки поворачивается вокруг оси Б и выдвигает рейку насоса в положение выключенной подачи топлива. После остановки двигателя и перевода скобы в рабочее положение детали регулятора под действием пружины перемещаются в исходное положение (рис. 6, а).
Автоматическая муфта опережения впрыска. На конической поверхности переднего конца кулачкового вала топливного насоса высокого давления при помощи шпонки и кольцевой гайки закреплена ведомая полумуфта (рис. 17).
Ведущая полумуфта устанавливается на ступицу ведомой и может поворачиваться на ней. Зубья ведущей полумуфты входят в прорези текстолитовой шайбы и муфты валика привода насоса, т. е. связывают ведущую полумуфту через шестерни распределения с коленчатым валом двигателя.
Вращение с ведущей полумуфты на ведомую передается через два груза. Грузы качаются на двух осях, запрессованных в ведомую полумуфту, в плоскости, перпендикулярной оси вращения муфты. Пальцы ведущей полумуфты упираются в профильные выступы на грузах и прижимаются к ним усилием двух пружин. Каждая из них установлена между осью и пальцем и упирается в площадки на пальце и оси. Усилие пружины стремится удержать грузы на упоре во втулку ведущей полумуфты. Весь механизм муфты закрыт корпусом, который навернут на резьбовую наружную поверхность ведомой полумуфты.
Рис. 7. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива: 1 — ведомая полумуфта; 2 — ось грузов; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — пружина; 5 — ведущая полумуфта; 6 — винт; 7 — втулка ведущей полумуфты; 8 — сальник; 9 — гайка крепления муфты; 10 — сальник; 11 — корпус; 12 — груз; 13 — пружинная шайба; 14 — шпонка; 15 — кулачковый вал топливного насоса
При вращении муфты под действием центробежной силы грузы расходятся, вследствии чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в направлении движения кулачкового вала насоса, что вызывает увеличение угла опережения подачи топлива.
При уменьшении частоты вращения коленчатого вала, а следовательно, и вала топливного насоса грузы сходятся. Пружина поворачивает совместно с валиком насоса ведомую полумуфту относительно веду-ей полу муфты в сторону, противоположную вращению, что вызывает Шменьшение угла опережения впрыска топлива.
Топливоподкачивающий насос. Насос (рис. 8, а) состоит из корпуса поршня, пружин, штока, толкателя, всасывающего нагнетательного клапанов, ручного насоса. Топливоподкачиваю-щий насос крепится на боковой стенке топливного насоса высокого давления и приводится во вращение от эксцентрика кулачкового вала.
Привод поршня осуществляется толкателем через шток. Ролик толкателя вращается на плавающей оси, застопоренной двумя сухарями от продольного перемещения. Пружина прижимает толкатель к эксцентрику и упирается во втулку. В направляющей втулке перемещается шток. Шток и втулка являются прецизионной парой, которая исключает попадание топлива в корпус топливного насоса.
При работе топливоподкачивающего насоса (рис. 8, б) поршень совершает два хода: подготовительный и рабочий.
Во время подготовительного хода эксцентрик вала топливного насоса перемещает поршень вверх. Пружина сжимается. Топливо из полости через открытый нагнетательный клапан и канал III нагнетается в полость II под поршнем. Всасывающий клапан закрывается.
При рабочем ходе выступающая часть эксцентрика отходит от толкателя. Под действием сжатой пружины поршень перемещается в сторону полости II. В полости I создается разрежение, и она заполняется новой порцией топлива, а в полости// — давление, под действием которого топливо через канал III поступает к топливному фильтру тонкой очистки и далее к топливному насосу высокого давления. Если сопротивление фильтров увеличивается, то возрастает противодавление топлива в нагнетательной полости насоса. В результате этого пружина не может вернуть поршень в прежнее положение, уменьшается рабочий ход, а следовательно, и количество подаваемого топлива.
В правый вертикальный канал корпуса топливоподкачивающего насоса вворачивается корпус цилиндра ручного насоса. Подкачивающий насос с ручным приводом используется для удаления воздуха из топливной системы перед пуском двигателя, а также для заполнения топливом всей магистрали при техническом обслуживании топливной аппаратуры.
При ходе поршня ручного насоса вверх открывается всасывающий клапан и полость VI заполняется топливом. При этом нагнетательный клапан закрыт. При обратном ходе поршня нагнетательный клапан открывается, и топливо поступает в топливный фильтр тонкой очистки. При этом всасывающий клапан закрыт.
Ручной топливоподкачивающий насос. Насос (рис. 9, а) мембранного типа. Состоит из корпуса, крышки, мембраны, клапанов, рычага и рукоятки. Края мембраны зажаты между корпусом и крышкой, стянутых болтами. Центральная часть мембраны с двумя тарелками и прокладкой прижата к бурту головки болта гайкой. Хвостовик болта шариирно соединен с двуплечим рычагом, установленным в крышке насоса на оси. Рукоятка введена в зацепление с рычагом при помощи зубчатого соединения, позволяющего изменять угол между ними. В корпусе насоса имеются три гнезда для размещения клапанов и три канала.
Рис. 8. Топливоподкачивающий насос (о) и схема его работы (б): 1 — корпус; 2 — поршень; 3 — пру жина поршня; 4 — уплотнительна шайба; 5 — пробка; 6 — втулка штока: 7 — шток толкателя; 8 — пружина толкателя; 9 — толкатель поршня; 10 — стопорное кольцо толкателя; 11 — сухарь толкателя; 12 — ось ролика; 13 — ролик толкателя; 14 — нагнетательный клапан; 15 — пружина; 16 — уплотнительная шайба; 17 — пробка; 18 — корпус цилиндра ручного насоса; 19 — цилиндр ручного насоса; 20 — поршень ручного насоса; 21 — шток поршня; 22 — рукоятка; 23 — прокладка; 24 — втулка цилинд ра ручного насоса; 25 — всасывающие клапан насоса; 26 — седло клапана; 27 — эксцентрик кулачкового вала; I, II, VI — полости; III — канал: IV, V — трубопроводы
Рис. 9. Ручной топливоподкачивающий насос (а) и схема его работы (б): 1 — корпус: 2, 11, 22 — кольца; 3, 12, 21 — корпус клапана; 4 — всасывающий клапан; 5, 14, 20 — тарелка клапана; 6, 17, 23 — стопорное кольцо; 7 — болт мембраны; 8 — прокладка тарелки; 9, 37 — тарелка; 10 — мембрана; 13, 39 — пружинодержатель
При прокачивании топливной системы ручным топливоподкачи-вающим насосом мембрана перемещается в сторону крышки. В полости II образуется разрежение, под влиянием которого открывается всасывающий клапан, и топливо засасывается из канала I в полость II. Нагнетательный клапан закрыт. При обратном ходе мембраны этот клапан открывается, и топливо из полости II нагнетается в канал III и далее к фильтру грубой очистки. При этом всасывающий клапан закрыт.
С повышением давления в канале III на 0,6—0,8 кгс/см2 (60—80 кПа) включается в работу редукционный клапан, и часть топлива из канала III через каналы IV и I поступает в полость II.
При работе двигателя под влиянием разрежения, создаваемого топливоподкачивающим насосом, открываются клапаны, и топливо из канала I поступает в канал III через полость II.
Форсунка. Форсунка (рис. 10) закрытого типа. Все детали находятся в корпусе. К нижнему торцу корпуса форсунки присоединен гайкой корпус распылителя, внутри которого находится запорная игла. Игла и корпус распылителя составляют прецизионную пару.
Распылитель имеет четыре сопловых отверстия и фиксируется относительно корпуса двумя штифтами. Для прохода топлива на верхнем торце корпуса распылителя имеется кольцевая проточка, соединенная наклонными каналами с полостью между иглой и корпусом распылителя.
Нижний конец штанги с шариком упирается в хвостовик иглы распылителя. Сверху на штангу напрессована тарелка, в которую упирается пружина. Усилие предварительной затяжки пружины регулируется винтом, ввернутым в гайку пружины, которая фиксируется контргайкой. На гайку пружины навернут колпак с уплотнительной шайбой.
Топливо к форсунке подводится через штуцер, в который запрессована втулка, поджимающая сетчатый фильтр. Топливо, просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя, отводится из форсунки через отверстия в регулировочном винте и колпаке.
Форсунка устанавливается в латунный стакан головки цилиндров и крепится скобой, лапки которой упираются на буртик колпака форсунки. Под торец гайки распылителя подкладывается медная гофрированная шайба, предотвращающая прорыв газов. Штуцер форсунки в пазу головки цилиндров уплотняется резиновым уплотнителем.
Топливо из насоса по трубопроводу поступает под давлением в наклонный канал корпуса распылителя и далее в полость между иглой и корпусом. Когда давление топлива, действующее на коническую поверхность иглы, достигает величины, достаточной для преодоления силы пружины, игла приподнимается, и топливо под давлением поступает через сопловые отверстия корпуса распылителя в камеру сгорания. После отсечки подачи топлива плунжером внутреннюю полость корпуса. Примеси осаждаются на наружной поверхности элемента. По выходному каналу очищенное топливо поступает к подкачивающему насосу. Для слива топлива служит пробка. Отверстие в крышке, закрытое пробкой, служит для выпуска воздуха из фильтра при заполнении его топливом.
Рис. 10. Форсунка; 1 — корпус форсунки; 2 — гайка распылителя; 3 — корпус распылителя; 4 — игла распылителя; 5 — шайба; б — штифт; 7 — штанга; 8 — тарелка пружины; 9 — пружина; 10 — регулировочный винт; 11 — гайка пружины; 12 — контргайка; 13 — колпак: 14 — шайба; 15 — штуцер; 16 — втулка; 17 — фильтр; 18 — уплотнитель штуцера; 19 — шарик
Топливные фильтры. Фильтр грубой очистки (рис. 11) состоит из корпуса, в котором на специальной розетке установлен фильтрующий элемент. Элемент представляет собой металлический каркас, на который навит хлопковый шнур. Фильтрующий элемент плотно зажимается торцами между крышкой и основанием корпуса. В крышке имеются сверления для входа и выхода топлива.
Топливо поступает через входное отверстие в корпус фильтра. Проходя через фильтрующий элемент, очищается и поступает во
Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 12) состоит из корпуса с приваренным к нему металлическим стержнем, крышки и фильтрующего элемента. Элемент состоит из металлического каркаса, на котором сформирована фильтрующая масса.
Рис. 11. Фильтр грубой очистки топлива: 1 — пружинная шайба; 2 — болт; 3, 6 — прокладки; 4 — пробка; 5 — крышка; 7 — корпус; У — фильтрующий элемент; 9 — сливная пробка
Уплотнение между корпусом и крышкой обеспечивается прокладкой.
В крышке имеются три канала: для подвода топлива, выхода топлива и канал для слива топлива и удаления воздуха, попавшего в систему. В сливной канал ввернут жиклер.
Топливо поступает по входному каналу в корпус фильтра, проходит фильтрующий элемент и по выходному каналу поступает к топливному насосу высокого давления. Для слива топлива имеется сливная пробка, ввернутая в стержень корпуса.
Турбокомпрессор. Привод турбокомпрессора осуществляется за счет энергии отработавших газов двигателя. Турбокомпрессор состоит из одноступенчатого компрессора центробежного типа и радиальной центростремительной турбины. Компрессор и турбина имеют общие подшипниковый узел и вал ротора.
Основными деталями компрессора являются корпус, диффузор, крышка корпуса, колесо.
Корпус компрессора изготовлен из алюминиевого сплава в виде двух полуулиток — воздухосборников. Выходные патрубки соединены с впускными коллектора-М11 К торцу корпуса компрессора крепится подводящий патрубок с защитной сеткой.
Колесо компрессора — полуоткрытого типа с радиальными лопатками, отлито из алюминиевого сплава. Оно напрессовано на вал, зафиксировано призматической шпонкой и закреплено гайкой. Лопаточный диффузор установлен между корпусом и крышкой компрессора.
Основными деталями турбины являются корпус, колесо, сопловой венец, проставка корпуса и внутренний экран.
Корпус турбины изготовлен из жаропрочного чугуна. Рабочее колесо — полуоткрытого типа с радиальными лопатками, отлито из жаропрочного сплава. Колесо напрессовано на хвостовик вала и зафиксировано на нем штифтом. Сопловой венец запрессован в корпус турбины.
Подшипниковый узел состоит из корпуса, крышки корпуса, маслоотражателя, упорного фланца, упорной втулки и втулки.
Корпус подшипников имеет два фланца для соединения с корпусом турбины и крышкой корпуса компрессора, гнезда для установки и крепления крышки и упорного фланца, осевые расточки для установки бронзовых втулок, шайб и упорных колец.
В маслоотражателе имеются две кольцевые канавки для установки чугунных уплотнительных колец. На валу ротора напрессована стальная упорная втулка, которая в паре с бронзовым упорным фланцем является упорным подшипником ротора.
Воздухоочистители. Воздухоочиститель I ступени состоит из корпуса, в котором установлены трубы. В них находятся направляющие спирали (циклоны).
Рис. 12. Фильтр тонкой очистки топлива: 1 — сливная пробка; 2, 5, 9, 12, 15, 16 — прокладки; 3 — пружина; 4 — шайба; 6 — фильтрующий элемент; 7 — корпус; 8 — стержень; 10 — крышка; 11 — коническая пробка; 13 — жиклёр; 14 — болт
Воздух проходит между трубами и направляющими спиралями и получает вращательное движение. Частицы пыли под действием центробежных сил отделяются, от воздуха и опускаются вниз. На конической части циклонов скорость вращения частиц пыли увели чивается, и они, опускаясь, попадают в бункер. Под действием разрежения, создаваемого эжектором, частицы пыли выбрасываются из бункера вместе с отработавшими газами в выхлопную трубу.
Воздухоочиститель II ступени состоит из касет в виде гофрированных цилиндров из высокопористого картона, размещенных в корпусе. При прохождении воздуха через картон осуществляется окончательная очистка его от пыли.
Рис. 13. Воздухоочиститель II ступени: 1 — стяжка; 2 — корпус; 3,4 — кассеты; 5 — шпилька; 6 — диафрагма;, 7,8— прокладки; 9 — поддон
Читать далее: Системы охлаждения и предпускового обогрева двигателя трактора
Категория: - Тракторы Кировец
stroy-technics.ru
На рисунке 23 изображена схема системы питания двигателя Д-36.
Из топливного бака 1 через заборный кран 13 топливо по топливопроводу 12 самотеком поступает к подкачивающей помпе 10, которая нагнетает топливо в отделение фильтра грубой очистки 4. Под давлением 0,8—1,0 кг/см2 топливо проходит через элементы фильтра грубой очистки, оставляя на их поверхности крупные частицы (размером более 0,07—0,09 мм). Далее топливо проходит в отделение фильтра тонкой очистки 2 и продавливается через его фильтрующие элементы. Здесь остаются примеси с размером частиц более 2—3 микрон.
Очищенное топливо поступает в канал головки насоса 8, откуда нагнетается насосными элементами (процесс нагнетания топлива насосным элементом) по топливопроводам 7 к форсункам б. Под давлением 125 кг/см2 форсунки начинают впрыскивать топливо в вихревые камеры.
Производительность помпы в 10 — 12 раз больше, чем подача топлива насосом к форсункам. Избыточное топливо из канала головки насоса перетекает через перепускной клапан по сливной трубке 9 обратно к помпе. Поэтому топливо, прежде чем поступить к точно обработанным деталям насоса, проходит через фильтр тонкой очистки несколько раз. Это улучшает фильтрацию, а следовательно, удлиняет срок службы деталей насоса. Клапан поддерживает в канале головки насоса постоянное давление 0,5—0,7 кг/см2, благодаря чему обеспечивается бесперебойная подача топлива при любом режиме работы двигателя. К отводящему каналу фильтра присоединен манометр 5, он показывает давление топлива в канале головки насоса и позволяет контролировать состояние фильтров. Если фильтр засорен, подача топлива в канал головки уменьшается и давление снижается.
Системы питания двигателей Д-36, Д-24 (рис. 24) и Д-14 (рис. 25) аналогичны по схеме и различаются устройством отдельных узлов. У двигателя Д-14, кроме того, отсутствует фильтр грубой очистки, а внутри топливного бака для дизельного топлива установлен бак для пускового топлива.
Рис. 24. Схема системы питания двигателя Д24.1 — топливный бак; 2 — фильтр грубой очистки; 3 — манометр; 4 — фильтр тонкой очистки; 5 — топливопровод высокого давления; 6 — форсунка; 7 — воздухоочиститель; 8 — топливный насос; 9 — подкачивающая помпа; 10 — регулятор оборотов; 11 — топливопроводы низкого давления.
Рис, 25. Схема системы питания двигателя Д-14:1 — топливный фильтр; 2 — вентиль для удаления воздуха; 3 — топливопроводы низкого давления; 4 — топливопровод высокого давления; 5 — камера сгорания; 6 — сливная трубка форсунки; 7 — форсунка; 8 — топливный насос; 9 — воздухоочиститель; 10 — манометр; 11 — бачок-демпфер; 12 — топливный бак; 13 — подкачивающая помпа.
www.traktora.org
Категория:
Автомобили и трактора
Общее устройство автомобиля и трактораАвтомобили и тракторы состоят из большого количества деталей, узлов и агрегатов.
Деталь — это часть автомобиля или трактора, изготовленная без применения сборочных операций. Детали, с которых начинается сборка узла или агрегата, называются базовыми. Соединение нескольких деталей, выполняющих функции одной детали, называют деталью в сборе, или подгруппой деталей.
Узел — это часть автомобиля или трактора, представляющая собой соединение нескольких деталей независимо от способа соединения.
Агрегат — это соединение узлов и деталей в законченный механизм, выполняющий определенную функцию.
Современные автомобили и тракторы являются сложными машинами, представляющими собой совокупность отдельных механизмов и устройств, взаимно связанных между собой. Однако принципы устройства и действия ряда основных агрегатов и механизмов у подавляющего большинства автомобилей и тракторов одинаковы. Отдельные отклонения встречаются главным образом в моделях специального назначения.
Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова (рис. 1).
Двигатель (или силовая установка) является источником механической энергии, необходимой для передвижения автомобиля или трактора. На автомобилях и тракторах всех видов наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания.
Шасси представляет собой комплекс агрегатов и механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса, передвижения автомобиля и управления им.
Шасси состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления.
Трансмиссия служит для изменения, распределения и передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса автомобиля. В трансмиссию входят следующие механизмы:
сцепление, которое передает крутящий момент двигателя и предназначено для кратковременного разобщения вала двигателя от коробки передач при переключении передач, а также для плавного их соединения при трогании с места при включенной передаче.
Сцепление предохраняет трансмиссию от перегрузки при резком соединении двигателя с коробкой передач; – коробка передач позволяет изменять величину крутящего момента, передаваемого двигателем, путем изменения передаточного числа трансмиссии, обеспечивает автомобилю движение задним ходом и при необходимости длительное разобщение двигателя от ведущих колес; – раздаточная коробка применяется для распределения крутящего момента от коробки передач между ведущими мостами; – карданные передачи служат для передачи крутящего момента от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мостов под изменяющимся углом; – карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке; – главная передача обеспечивает увеличение крутящего момента на ведущих колесах и передает его на дифференциал под углом 90; – дифференциал распределяет крутящий момент между полуосями, допуская вращение ведущих колес с различными угловыми скоростями на поворотах и в -других случаях, когда колеса проходят за одинаковое время участки пути различной длины; – полуоси передают крутящий момент от дифференциала на ведущие колеса.
Главная передача, дифференциал и полуоси объединены в один агрегат, называемый ведущим мостом.
Ходовая часть обеспечивает преобразование вращательного движения ведущих колес в поступательное движение автомобиля или трактора.
У автомобиля она состоит из рамы, к которой крепятся все агрегаты и механизмы переднего и заднего мостов, рессор, амортизаторов и колес. В безрамных автомобилях роль рамы выполняет кузов, к основанию которого крепятся все агрегаты.
В этом случае кузов автомобиля называется несущим.
Механизмы управления автомобилем подразделяются на две самостоятельные системы — рулевое управление и тормоза. Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля путем поворота управляемых колес. Тормоза обеспечивают быструю остановку и уменьшение скорости движения, а также удержание автомобиля на месте.
Рис. 1. Схема расположения основных агрегатов и механизмов на автомобиле (грузовой автомобиль повышенной проходимости с двумя ведущими мостами ГАЗ-66):1 — двигатель; 2 — коробка передач; 3 — промежуточный карданный вал; 4 — раздаточная коробка; 5 — карданный вал привода заднего ведущего моста; 6 — задний ведущий мост; 7 — карданный вал привода переднего ведущего моста; 8 — передний ведущий мост
Кузов в зависимости от назначения автомобиля имеет различное устройство. Легковые автомобили и автобусы имеют кузов, приспособленный для размещения пассажиров и водителя. Грузовые автомобили обычно имеют грузовую платформу для груза и отдельную кабину для водителя.
Трактор состоит из механизмов и агрегатов, которые можно разделить на следующие основные группы: двигатель, трансмиссию, ходовую часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.
Принципиальная схема расположения и назначение основных агрегатов и механизмов колесного трактора (рис. 2, а) незначительно отличаются от схемы устройства автомобиля и дополнительных пояснений не требуют. Особенности размещения основных агрегатов и механизмов гусеничного трактора приведены на рис. 2, б.
Трансмиссия гусеничного трактора состоит из муфты сцепления, соединительной муфгы, коробки передач, главной (центральной) передачи, муфт поворота (бортовых фрикционов) с тормозами и конечных (бортовых) передач.
Ходовая часть состоит из гусениц с ведущими и направляющими колесами, подвески, опорных и направляющих катков Остов трактора состоит из рамы и системы картеров.
Рис. 2. Схемы расположения основных агрегатов и механизмов на колесном (я) и гусеничном (б) тракторах:1 — двигатель; 2- сцепление; 3 – коробка передач.; 4 — центральная передача; 5 — задний мост; 6 — дифференциал; 7 – направляющие колеса; 8 — конечная передача; 9 – бортовые фрикционы
Рабочее и вспомогательное оборудование (навесные и прицепные системы, приводной шкив, валы отбора мощности и др.) позволяет использовать мощность двигателя для привода рабочих органов прицепных и навесных машин и другого оборудования.
Читать далее: Основные элементы технической характеристики автомобиля
Категория: - Автомобили и трактора
stroy-technics.ru
Категория:
Тракторы
Основные части трактораТракторы разного назначения между собой отличаются мощностью двигателя, конструкцией ходовой системы, размерами (габаритами) и т. д. Однако можно выделить и много общего в устройстве и взаимодействии отдельных их частей. У большинства типов тракторов отдельные части расположены в единой последовательности и имеют одинаковое назначение. Рассмотрим основные части трактора.
Двигатель (рис. 2, а, б) представляет собой источник механической энергии, преобразующий химическую энергию топлива, сгорающего в его цилиндрах, вначале в тепловую энергию, а затем в механическую.
Трансмиссия — совокупность устройств, предназначенных для передачи вращательного момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам (звездочкам) трактора и для изменения его по величине и направлению.
Ходовая система — устройства, предназначенные для преобразования вращения ведущих колес в поступательное движение трактора. При помощи ходовой системы трактор движется по дороге или полю.
Механизмы управления — устройства, служащие для изменения направления, скорости движения трактора и удержания его в неподвижном положении. Рычаги управления большинства этих устройств установлены в кабине трактора.
Контрольно-измерительные приборы — средства отображения информации, встроенные в конструкцию трактора, по показаниям которых можно судить о давлении и температуре масла, применяемого в его механизмах, температуре охлаждающей жидкости, состоянии воздухоочистителя и техническом состоянии других механизмов.
Рис. 2. Основные части трактора:а — гусеничного; б — колесного; в — мотоблока; 1 — ходовая система; 2 — двигатель; 3 — механизмы управления; 4 — трансмиссии; 5 — вспомогательное оборудование; 6 — рабочее оборудование.
Рабочее оборудование 6 представляет собой совокупность устройств, при помощи которых можно соединять трактор с различными сельскохозяйственными машинами, орудиями, транспортными тележками, передавать на рабочие органы присоединенной машины крутящий момент от двигателя трактора, управлять машинами и орудиями и выполнять другие работы.
Вспомогательное оборудование включает в себя кабину с устройствами отопления, кондиционирования воздуха, системой освещения и сигнализации и другими устройствами, обеспечивающими удобство в работе и комфортные условия тоактописту.
Читать далее: Общее устройство двигателя трактора
Категория: - Тракторы
stroy-technics.ru
Категория:
Тракторы Кировец
Основные показатели и общее устройство двигателя трактораЭффективность и экономичность использования трактора во многом зависят от состояния двигателя, соответствия его показателей установленным нормативам.
Оценочными параметрами двигателя являются его динамические и экономические качества.
Динамические качества определяются: 1) максимальной эффективной мощностью; 2) максимальным крутящим моментом; 3) частотой вращения коленчатого вала при максимальной мощности; 4) степенью неравномерности регулятора частоты вращения; 5) запасом крутящего момента.
Экономические качества двигателя определяются: 1) удельным расходом топлива при максимальной мощности; 2) минимальным удельным расходом топлива; 3) расходом топлива на холостом ходу, при минимальных и максимальных -значениях частоты вращения коленчатого вала.
Эти параметры проверяются при испытаниях двигателей. По результатам испытаний строят скоростные и регуляторные характеристики. При несоответствии параметров двигателя нормативам производят регулировочные операции.
Скоростная характеристика показывает изменение эффективной мощности, расхода топлива, крутящего момента и других параметров в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Номинальная мощность двигателя трактора К-700 на скоростной характеристике составляет 215 л. с. (154 кВт) при 1700 об/мин коленчатого вала. ЛЪаксимальный крутящий момент — 95 кгс-м (950 Н-м), минимальный удельный расход топлива — 175 г/л. с. ч. (67 кг/ГДж).
Регуляторная характеристика отражает зависимость частоты вращения, расхода топлива и крутящего момента двигателя от мощности. На регуляторной характеристике двигателя ЯМЗ-238 НБ трактора К-700 показаны зависимости частоты вращения, расхода топлива и крутящего момента от эксплуатационной мощности. Точка А на кривой изменения частоты вращения (яд) соответствует максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу (1850 об/мин). Точка Б — частоте вращения при максимальной мощности. Точка Г на кривой изменения крутящего момента (Мкр) соответствует крутящему моменту, равному 87 кгс-м (870 Н-м) при максимальной мощности двигателя, точка Д — максимальному крутящему моменту, равному 104,5 кгс-м (1045 Н-м).
Часовой расход топлива при максимальной мощности равен 38 кг/ч. Минимальный удельный расход топлива составляет 184 г/л. с.-ч (70 кг/ГДж).
Характеристики снимают при положении органов управления регулятором частоты вращения, соответствующем полной подаче топлива, путем последовательного увеличения нагрузки от холостого хода до полной при частоте вращения, соответствующей режиму максимального крутящего момента. В качестве нагрузочного устройства применяют тормозные установки различной конструкции.
Рис. 1. Скоростная характеристика двигателя
Двигатель ЯМЗ-238НБ состоит из механизмов и систем, взаимно связанных друг с другом. К ним относятся кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения, системы питания, смазки, охлаждения и предпускового обогрева.
Кривошипно – шатунный механизм предназначен для восприятия давления газов и преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения служит для открытия и закрытия клапанов в определенные моменты в строгом соответствии с движением поршней в цилиндрах, производит своевременный впуск в цилиндры двигателя воздуха и выпуск отработавших газов.
Система питания обеспечивает наполнение цилиндров воздухом и подачу в них точно отмеренных порций топлива. Система смазки необходима для непрерывной подачи смазки к трущимся поверхностям для уменьшения трения, нагревания и износа.
Системы охлаждения и предпускового обогрева служат для отвода тепла от деталей, нагревающихся при сгорании топлива, а также прогрева двигателя перед пуском в зимнее время.
Все механизмы и детали располагаются и крепятся на блоке цилиндров двигателя.
Читать далее: Блок цилиндров двигателя трактора
Категория: - Тракторы Кировец
stroy-technics.ru
