Рис. 3. Механизм газораспределения двигателя автомобиля ВАЗ-2105:
1- стопорное кольцо; 2 - впускной клапан; 3 - направляющая втулка впускного клапана; 4 - маслоотражательный колпачок; 5 - опорная шайба наружной пружины; 6- опорная шайба внутренней пружины; 7 - внутренняя пружина; 8 - наружная пружина; 9 - опорная тарелка пружин; 10 - сухари; 11 - распределительный вал; 12 - упорный фланец; 13 - корпус подшипников распределительного вала; 14 - регулировочный болт; 15 - втулка; 16 - контргайка; 17 - шпилечная пружина рычага привода клапана; 18 - рычаг привода клапана; 19 - выпускной клапан; 20 - направляющая втулка выпускного клапана; А - опорная шейка распределительного вала; Б - кулачок открытия выпускного клапана; В - кулачок открытия впускного клапана
Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью головки впускных клапанов имеют больший диаметр, нежели выпускных. Седла клапанов, запрессованные в гнезда головки цилиндров, изготовлены из жаропрочного чугуна. Фаски тарелок клапанов и их седел имеют коническую форму; плотность прилегания тарелок клапанов к седлам достигается путем их шлифовки и последующей притирки.
Стержни клапанов перемещаются в чугунных направляющих втулках 3 и 20, запрессованных в головку блока цилиндров. У каждого клапана на стержне имеются две пружины - наружная 8 и внутренняя 7. Установка двух пружин уменьшает вибрацию клапана при высоких частотах вращения распределительного вала и предупреждает падение клапана в цилиндр в случае поломки одной из пружин. Пружины удерживаются опорной тарелкой 9, закрепленной на стержне входящим в его выточку разъемными сухарями 10, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса.
Работа механизма газораспределения происходит следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачок набегает на рычаг 18,который, поворачиваясь на сферической опоре регулировочного болта, другим концом нажимает на стержень |клапана и открывает его. При дальнейшем повороте вала кулачок сходит с рычага, и последний возвращается в исходное положение, клапан под действием пружин 7 и 8 закрывается. Между рычагом и затылком кулачка распределительного вала устанавливают тепловой зазор, который обеспечивает плотное закрытие клапана при его удлинении вследствие нагрева во время работы двигателя. При отсутствии или недостаточной величине зазора нарушаются фазы газораспределения, происходит неплотная посадка тарелки клапана в седло и, как следствие, пропуск газов, снижение мощности, быстрое обгорание фаски тарелки клапана. Восстановление зазора производится вращением регулировочного болта 14 при ослабленной контргайке 16.
4. Назначение системы питания, устройство и работа ее механизмов
Система питания служит для хранения, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава на разных режимах работы двигателя, отвода наружу продуктов сгорания. В нее входят: топливный бак, топливный насос, карбюратор, воздухоочиститель, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель, топливопроводы, указатель количества топлива в баке с датчиком и сигнальная лампа красного цвета, загорающаяся при остатке в баке 4,0...6,5 л бензина (на автомобиле ВАЗ).
Топливо. Топливом для двигателей ВАЗ является бензин марки АИ-93. В маркировке бензина буква А означает, что бензин автомобильный буква И указывает метод определения октанового числа (исследовательский). После букв стоит октановое число, которое характеризует стойкость бензина против детонации. Чем больше октановое число бензина, тем меньше его склонность к детонации и тем выше допускаемая степень сжатия, с увеличением которой повышается мощность и улучшается топливная экономичность двигателя.
Детонационная стойкость топлива выявляется в процессе сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя. Сжатая в цилиндре рабочая смесь при нормальных условиях сгорает со скоростью 30...40 м/с. При определенных условиях (использование бензина с низким октановым числом, перегрев двигателя, увеличение угла опережения зажигания и др.) сгорание части смеси в наиболее удаленных от свечи объемах камеры сгорания протекает о огромной скоростью, достигающей 2500 м/с, в результате чего возникает ударная волна и значительно повышается давление. Такое сгорание рабочей смеси называется детонацией. Детонационное сгорание топлива очень вредно отражается на работе двигателя. Признаками детонации являются звонкие стуки в двигателе, потеря им мощности, появление черного дыма из глушителя, что сопровождается резкими хлопками и перегревом двигателя. При детонации значительно увеличивается износ деталей двигателя, возможно их разрушение.
Иногда детонационное сгорание ошибочно смешивают с самовоспламенением рабочей смеси (воспламенением без электрической искры). Самовоспламенение может наступать в перегретом двигателе в конце такта сжатия, когда температура рабочей смеси повышается настолько, что воспламенение может наступать до появления электрической искры. Смесь может также самовоспламениться от соприкосновения с раскаленными электродами свечи зажигания или частицами нагара. При самовоспламенении двигатель продолжает некоторое время работать даже после выключения зажигания, чего нет при детонационном сгорании.
Увеличения стойкости бензина против детонации можно достигнуть, добавляя к нему антидетонатор. Одним из наиболее распространенных антидетонаторов является этиловая жидкость. Количество добавляемой в топливо этиловой жидкости невелико на 1 кг бензина АИ-93 добавляют согласно ГОСТ 2084-77 не более 0,5 г жидкости.
Так как этиловая жидкость является ядом, то и этилированный бензин также ядовит. Поэтому при обращении с ним необходимо соблюдать осторожность: не допускать попадания на тело или одежду, не вдыхать его паров, не засасывать ртом при переливании.
Состав горючей смеси имеет большое значение для: протекания рабочего процесса в цилиндрах двигателя. В зависимости от соотношения бензина и воздуха различают следующие горючие смеси.
Нормальная горючая смесь состоит из 1 кг бензина и 15 кг воздуха. Такое соотношение соответствует теоретически необходимому количеству воздуха для полного сгорания 1 кг бензина.
Обедненная горючая смесь содержит на 1 кг бензина от 15 до 17 кг воздуха.
Бедная горючая смесь имеет в своем составе свыше 17 кг воздуха на 1 кг бензина.
Обогащенная горючая смесь содержит от 13 до 15 кг воздуха на -1 кг бензина.
Богатая горючая смесь на 1 кг бензина содержит менее 13 кг воздуха.
Для нормальной работы двигателя на разных режимах необходимо иметь различный состав горючей смеси.
При пуске и прогреве холодного двигателя в связи с конденсацией части паров бензина на холодных стенках впускных трубопроводов и цилиндров смесь должна быть настолько богатой, чтобы в ней оставалось достаточное количество парообразного топлива для надежного воспламенения.
При низкой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу количество смеси, поступающей в цилиндр, невелико. Частицы топлива будут значительно удалены друг от друга и перемешаны с остаточными газами, вследствие чего смесь горит медленно, а двигатель работает неустойчиво. Для устойчивой работы двигателя на этом режиме горючая смесь должна быть обогащенной.
На средних нагрузках применяют обедненную смесь, при которой получается наименьший расход топлива. При полных нагрузках для достижения наибольшей мощности двигателя необходимо применять смесь обогащенного состава, обладающую наибольшей скоростью сгорания.
При резком увеличении нагрузок от малых до больших горючая смесь должна кратковременно обогащаться.
Приготовление горючей смеси различного состава осуществляется соответствующими системами карбюратора.
Карбюратор, его системы и работа
Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией, а прибор, в котором этот процесс осуществляется, карбюратором.
Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры (рис. 4) с поплавком 5, игольчатым клапаном 4, главным топливным жиклером 2, а также смесительной камеры, в которой расположены диффузор 9, распылитель 8 и дроссельная заслонка 10.
Примерно постоянным уровень поступающего из бака топлива поддерживается в поплавковой камере с помощью игольчатого клапана и поплавка. Воздух в поплавковую камеру поступает через специальное отверстие.
Рис.4. Схема простейшего карбюратора: 1 - поплавковая камера; 2 - главный топливный жиклер; 3 - эмульсионный колодец; 4 - игольчатый клапан; 5 - поплавок; 6 - эмульсионная трубка; 7 - воздушный жиклер; 8 - распылитель; 9 - диффузор; 10 - дроссельная заслонка; 11- впускной трубопровод
Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, пропускающим определенное количество бензина. При неработающем двигателе бензин в канале распылителя устанавливается на том же уровне, что и в поплавковой камере.
При такте впуска во впускном трубопроводе создается разрежение, за счет чего воздух поступает в смесительную камеру карбюратора. Диффузор увеличивает скорость воздушного потока и разрежение около распылителя. Под разностью давлений бензин вытекает из распылителя, подхватывается потоком воздуха, смешивается с ним, образуя горючую смесь.
Однако простейший карбюратор не обеспечивает требуемого состава горючей смеси на разных режимах работы двигателя. Поэтому в реальном карбюраторе имеются дополнительные системы и устройства. К ним относятся: главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и пусковое устройство.
Главная дозирующая система обеспечивает постепенное обеднение горючей смеси при переходе от малых нагрузок к средним и поддержание ее примерно постоянного состава. В карбюраторах изучаемых автомобилей это достигается использованием пневматического торможения топлива с помощью воздушного жиклера 7, расположенного в верхней части эмульсионной трубки 6, помещенной в колодце 3.
При открытии дроссельной заслонки карбюратора воздух поступает не только в диффузор, но и через воздушный жиклер в эмульсионную трубку, тем самым снижая разрежение у топливного жиклера. Чем выше разрежение в диффузоре, тем больше воздуха поступает через воздушный жиклер и тем больше тормозится истечение топлива. Причем из распылителя уже будет поступать не чистое топливо, а его смесь с воздухом (эмульсия), что приведет к образованию горючей смеси необходимого обедненного состава.
5. Назначение систем смазки и охлаждения, устройство и работа их агрегатов
Средняя температура газов в цилиндре работающего двигателя составляет 800...900°С. При такой температуре необходимо принудительное. охлаждение деталей двигателя. Без охлаждения произойдет сильный перегрев деталей, что может вызвать их раз рушение, выгорание смазки, привести к чрезмерному расширению и заклиниванию поршней, выплавлению вкладышей подшипников и другим неисправностям.
Страницы: 1, 2, 3
