Практическая работа 3
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Цель работы: закрепить и углубить теоретические знания, которые были получены на соответствующем лекционном занятии и (или) в результате самостоятельного изучения данной темы.
В результате выполнения практической работы, подготовки и защиты отчета студенты должны:
1) знать:
- назначение, устройство и принцип действия системы питания карбюраторного двигателя;
- назначение, устройство и работу отдельных элементов системы питания карбюраторного двигателя;
- назначение, устройство и принцип действия системы питания дизельного двигателя;
- назначение, устройство и работу отдельных элементов системы питания дизельного двигателя;
- назначение, устройство и принцип действия системы питания двигателя с системой впрыска топлива;
2) уметь:
- показать месторасположение элементов систем питания на двигателе и объяснить их строение;
- отличать различные системы питания двигателей.
Краткие теоретические сведения
Система питания карбюраторного двигателя предназначена для приготовления в определенной пропорции из паров топлива и воздуха горючей смеси, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из цилиндров отработавших газов. Система состоит из следующих элементов (см. рис. 3.1): топливный бак 1, заборная трубка с сетчатым фильтром 2, топливный фильтр-отстойник 3, указатель уровня топлива 4, топливопроводы 5, топливный насос 6, топливный фильтр тонкой очистки 7, воздушный фильтр 8, карбюратор 9, впускной 10 и выпускной 11 коллекторы, глушитель 12.
Состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха α (в зарубежной практике – λ ), который представляет собой отношение количества воздуха L , участвующего в данный момент в горении топлива, к теоретически необходимому количеству воздуха Lо , обеспечивающему полное сгорание данной порции топлива:
α = L / Lо ( Lо ≈ 14,8 кг воздуха для 1 кг топлива).
Рис. 3.1. Схема системы питания карбюраторного двигателя
Если в сгорании 1 кг бензина участвует 14,8 кг воздуха, т.е. столько, сколько теоретически необходимо, то α = 1 и такая смесь называется нормальной. При α < 0,8 смесь называется богатой, при α > 1,15 – бедной. В зависимости от режима работы двигателя карбюратор должен изменять состав горючей смеси.
Рис. 3.2. Схема работы диафрагменного бензонасоса:
1 – полость всасывания; 2 – сетчатый фильтр; 3 – впускной клапан;
4 – диафрагма (мембрана); 5 – пружина диафрагмы, 6 – приводной рычаг;
7 – эксцентрик привода; 8 –шток; 9 – наддиафрагменная полость;
10 – полость нагнетания; 11 – нагнетательный клапан
Рис. 3.3. Схема работы поршневого топливоподкачивающего насоса:
1 – впускной клапан; 2 – поршень; 3 – полость нагнетания; 4 – шток толкателя;
5 – эксцентрик привода, 6 – пружина толкателя; 7 – соединительный канал;
8 – пружина поршня; 9 – нагнетательный клапан; 10 – полость всасывания; 11 – поршневой насос ручной подкачки; 12 – топливопровод
При пуске двигателя нужна богатая смесь (α = 0,4 - 0,6). На холостом ходу и малых нагрузках требуется смесь α = 0,7 - 0,8. На режиме средних нагрузок целесообразно работать на экономичной обедненной смеси с коэффициентом избытка воздуха α = 1,1 - 1,15.
Работа двигателя на режиме максимальной мощности возможна только на обогащенной смеси (α = 0,85 - 0,95), при которой скорость сгорания наибольшая. Принудительное обогащение смеси требуется также при режимах интенсивного разгона.
Система питания двигателей с системой впрыска бензина (инжекторные двигатели) предназначена для подачи в цилиндры воздуха и определенного количества топлива (в зависимости от системы топливо может подаваться непосредственно в цилиндр или во впускной трубопровод (рис. 3.4)) и отвода из цилиндров отработавших газов.
Рис. 3.4. Схема системы питания двигателя
с распределенным впрыском бензина во впускной трубопровод:
1 – дроссельная заслонка; 2 – топливопровод двигателя; 3 – форсунки (инжекторы);
4 – впускной трубопровод; 5 – регулятор давления; 6 – бак; 7 – насос; 8 – фильтр
Современные системы впрыска имеют электронные блоки управления, оснащаются электрическими топливными насосами погружного типа.
Система питания дизельных двигателей в значительной степени отличается от системы питания карбюраторных двигателей. Воздух и топливо подаются в цилиндр дизельного двигателя раздельно и там, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образуют рабочую смесь. Система состоит из следующих элементов: топливный бак, топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий насос), топливные фильтры, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, воздушный фильтр, топливопроводы, впускной и выпускной коллекторы, глушитель.
Важно понимать, что в дизеле количество воздуха, поступающего в цилиндры, практически неизменно, т.к. отсутствует дроссельная заслонка во впускном трубопроводе. Водитель, нажимая на педаль газа, изменяет только количество впрыскиваемого в цилиндры топлива.
Время, отводимое на процесс смесеобразования в дизелях, очень ограничено (примерно в 10 раз меньше по сравнению с бензиновыми ДВС). Для качественного воспламенения необходим избыток воздуха, поэтому дизельные двигатели на всех режимах работают на бедных смесях (α > 1).
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Вариант 1
Записать:
1. Состав горючей смеси для режима пуска холодного бензинового двигателя и для режима средних нагрузок [2, с. 104].
2. Давление открытия клапанов пробки топливного бака (воздушного и парового клапанов) [1, с. 55].
3. Назначение ускорительного насоса карбюратора [2, с. 107].
4. Величину зазора в плунжерных парах ТНВД и величину давления, создаваемого в ТНВД [1, с. 67-68].
5. Тип воздушного фильтра дизеля КамАЗ-740 [2, с. 155-156].
Начертить:
1. Схему системы питания карбюраторного двигателя (рис. 3.1).
2. Схему простейшего карбюратора [1, с. 50, рис. 40].
3. Схему подачи топлива в цилиндр дизеля [1, с. 67, рис. 53]. На схеме указать иглу форсунки, плунжер, топливную рейку, нагнетательный клапан.
4. Схему топливоподкачивающего насоса низкого давления дизельного двигателя (рис. 3.3).
Вариант 2
Записать:
1. Состав горючей смеси для режима холостого хода и для режима средних нагрузок бензинового двигателя [2, с. 104].
2. Типы топливных фильтров карбюраторных ДВС [1, с. 55-56].
3. Назначение пускового устройства (воздушной заслонки) карбюратора [2, с. 105].
4. Назначение всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя [2, с. 158-159].
5. Принцип работы индикатора засорения воздушного фильтра дизеля КамАЗ-740 [2, с. 156].
Начертить:
1. Схему системы питания двигателя с впрыском бензина (рис. 3.4).
2. Схему главного дозирующего устройства карбюратора [1, с. 52, рис. 41].
3. Схему подачи топлива в цилиндр дизеля [1, с. 67, рис. 53]. На схеме указать плунжер, пружину форсунки, кулачок вала ТНВД, топливопровод высокого давления.
4. Схему всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля [1, с. 69, рис. 55].
Вариант 3
Записать:
1. Состав горючей смеси для режима полной мощности и для режима средних нагрузок бензинового двигателя [2, с. 104].
2. Типы воздушных фильтров карбюраторных ДВС [2, с. 121].
3. Назначение системы холостого хода карбюратора [1, с. 53].
4. Назначение автоматической муфты опережения впрыска топлива [1, с. 69].
5. Принцип работы индикатора засорения воздушного фильтра дизеля КамАЗ-740 [2, с. 156].
Начертить:
1. Схему системы питания дизеля [1, с. 67, рис. 52].
2. Схему экономайзера карбюратора [1, с. 52, рис. 42].
3. Схему подачи топлива в цилиндр дизеля [1, с. 67, рис. 53]. На схеме указать сопло форсунки, плунжер, шестерню плунжера, выпускное отверстие гильзы.
4. Схему диафрагменного топливного насоса карбюраторного ДВС (рис. 3.2).
1. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» / Н. Н. Вишняков, В. К. Вахламов, А. Н. Нарбут и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 304 с.
2. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов / Е. В. Михайловский, К. Б. Серебряков, Е. Я. Тур. – 6-е изд., стереотип. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.
3. Медведков В. И., Билык С. Т. Автомобили КамАЗ-5320 и Урал-4320: учебное пособие. – М.: Издательство ДОСААФ СССР, 1981. – 334 с.
4. Епифанов Л. И., Епифанова Е. А. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебное пособие – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ИД «Форум»: «Инфра-М», 2009. – 352 с.
5. Пожарная техника: Учебник / Под ред. М. Д. Безбородько. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. – 550 с.
6. Автомобили КамАЗ 6×6: Руководство по эксплуатации / Под ред. Е.А. Машкова. – 3-е изд. – М.: Военное издательство, 1987. – 550 с.
7. Автомобиль ЗИЛ-131 и его модификации: Руководство по эксплуатации / под ред. А. Г. Зарубина. – М.: Машиностроение, 1977. – 360 с.
8. Передерий В. П. Устройство автомобиля: учебное пособие – М.: ИД «Форум»: «Инфра-М», 2008. – 288 с.
9. Вахламов В. К. Автомобили: Основы конструкции. – 4-е изд. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 528 с.
10. Автомобили ЗИЛ-130, ЗИЛ-138 и их модификации: Руководство по эксплуатации / Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева – М.: Машиностроение, 1985. – 280 с.
11. Полосков В. П. Устройство и эксплуатация автомобилей: Учеб. пособие / В. П. Полосков, П. М. Лещев, В. Н. Хартанович. – 2-е изд., перераб. – М.: ДОСААФ, 1983. – 318 с.
12. Автомобили семейства «Газель». Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. – Нижний Новгород: ООО «Автозавод «ГАЗ», 2007. – 619 с.
13. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и дополн. / Е. С. Кузнецов, А. П. Болдин, В. М. Власов и др. – М.: Наука, 2001. – 535 с.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Назначение, принцип действия системы питания карбюраторного двигателя.
2. Из каких основных элементов состоит система питания карбюраторных двигателей? Их назначение и работа.
3. Назначение, принцип действия системы питания дизельного двигателя.
4. Из каких основных элементов состоит система питания дизельного двигателя? Их назначение и работа.
5. Назначение, принцип действия системы питания двигателя с системой впрыска топлива.
6. Из каких основных элементов состоит система питания двигателей с системой впрыска топлива?
ПЕРЕЙТИ