Газораспределительный ме6ханизм (ГРМ)

 

В четырехтактных двигателях применяют клапанный газораспределительный механизм (рис. 15), служащий для своевременной подачи в цилиндры воздуха (в дизелях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов.

Рис. 15. Схемы газораспределительных механизмов:

а - с грибовидным толкателем; контргайка; б - с качающимся толкателем; стойка валика коромысла; 1 - промежуточная шестерня; штанга; 2 - поршень; 3 - клапан; 4 - головка ци­линдров; шестерня распределительного вала; 5 - направляющая втулка;

6 - пружины клапана; 7 - коромысло; 8 - ось (валик) коромысла; 9 - регулировочный винт; 10 - контргайка; 11 - стойка валика коромысла; 12 - штанга; 13 - толкатель; 14 — распределительный вал; 15 — шестерня распре­делительного вала; 16 - шестерня коленчатого вала; 17 - валик декомпрессора

 

Для этого клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, которые сообщают цилиндры двигателя с впускными и выпускными трубопроводами. Различают два вида клапанных газораспределительных механизмов: с подвесными клапанами, расположенными в головке цилиндров, и боковыми, размещенными в блок-картере. В газораспределительный механизм входят впускные и выпускные клапаны с пружинами, передаточные детали от распределительного вала к клапанам, распределительный вал и шестерни.

Действует газораспределительный механизм следующим образом. Коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 14, каждый кулачок которого, набегая на толкатель 13, поднимает его вместе со штангой 12. Штанга поднимает один конец коромысла 7, а другой движется вниз и давит на клапан 3, опуская его и сжимая пружины б клапана. Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, штанга и толкатель опускаются, а клапан под действием пружин, садясь в седло, плотно закрывает отверстие клапана.

Периоды с момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называют фазами газораспределения. Их изображают в виде таблицы или круговой диаграммы. На рисунке 16 приведена диаграмма фаз газораспределения тракторного двигателя Д-240.

Рис. 16. Диаграммы газораспределения фаз

Опережение открытия и запаздывание закрытия впускного клапана позволило продлить впуск воздуха от 180° до 242°. После закрытия впускного клапана дизеля воздух сжимается, топливо впрыскивается в камеру сгорания, происходит рабочий ход поршня. Выпуск отработавших газов из цилиндра, или открытие впускного клапана, начинается до прихода поршня в НМТ за 56° по углу поворота коленчатого вала. К моменту прихода поршня в НМТ часть отработавших газов выходит из цилиндра, что уменьшает противодавление газов на поршень при выталкивании во время такта выпуска. Выпускной клапан закрывается после прохода поршнем ВМТ. Продолжительность открытия

выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала - 252°. В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует, 32° по углу поворота коленча­того вала. Такое перекрытие клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов в результате его продувки чистым воздухом.

Клапан 1 (рис. 17) состоит из тарелки и стержня. Переход от тарелки к стержню сделан плавным, что придает необходимую прочность, улуч­шает теплоотвод и уменьшает сопротивление движению отработавших газов. Для лучшего заполнения цилиндров воздухом, диаметры тарелок впускных клапанов больше диаметров тарелок выпускных клапанов.

Рис.17. Клапанный механизм:

1 - клапан; 2 - направляющая втулка клапана; 3 - тарелка пружины; 4 - сухарики; 5 - втулка сухариков; 6 - пружины; 7 - опорная шайба пружины;

А - фаска клапана

Сухарики 4 представляют собой коническое кольцо, разрезанное на две половинки. В некоторых двигателях между тарелкой пружин и сухариками находится втулка, которая зажимает сухарики и опирается на дно тарелки нижним узким торцом. Благодаря этому, клапан может проворачиваться относительно тарелки под воздействием коромысла и вследствие вибрации пружин. Это благоприятно отражается на работоспособности трущихся поверхностей клапана, его втулки и седлами обеспечивает их равномерный износ.

Направляющая втулка 2 обеспечивает направленное движение кла­пана и движение его в седло без перекоса.

Пружина 6 создает усилие, необходимое для закрытия клапана и плотной его посадки в седло.

Коромысло 5 (рис. 18) представляет собой двухплечий рычаг, изготовленный из стали. В средней его части, имеется утолщение с отверстием, куда запрессована втулка 11. На одном (длинном) плече коромысло имеет закаленный боек, которым оно давит на клапан, а на другом -резьбовое отверстие; в него ввертывают регулировочный винт 2, с помощью которого устанавливают зазор между клапаном и бойком коромысла, и обеспечивают плотное закрытие клапана.

Штанга 1 служит для передачи усилия от толкателя к коромыслу. Верхний наконечник может иметь шаровидную форму или углубление со сферической поверхностью. На него опирается головка регулировочного винта, ввернутого в коромысло.

Рис. 18. Коромысла и штанги

Рис. 19. Толкатели:

а - традиционные толкатели, б - качающийся толкатель;

1 - штанга; 2 - грибовидный толкатель; 3 - втулка толкателя; 4 - толкатель с выпуклым днищем; 5 - кулачки распределительного вала; 6 - толкатель в виде стаканчика; 7 - грибовидный толкатель с кольцевой выемкой; 8 - ось ролика; 9 - ролик; 10 - пятка; 11 - втулка; 12 - корпус толкателя

Толкатели (рис. 19) изготавливают из стали. По конструкции бывают цилиндрическими, грибовидными или качающимися роликовыми. На нижней части этих толкателей имеется плоская или сферическая опорная поверхность.

Для равномерного изнашивания толкатели при работе двигателя совершают одновременно поступательное и вращательное движение.

Распределительный вал 8 (рис. 20) нужен для своевременного открытия и закрытия клапанов в определенной последовательности. Заодно с валом изготовлены кулачки и опорные шейки. Каждый кулачок воздействует на один клапан - впускной или выпускной. В некоторых автомобильных двигателях заодно с распределительным валом изготовлены эксцентрик 5 привода бензинового насоса и шестерни 13 привода масляного насоса.

 

Рис. 20. Распределительный механизм V-образного двигателя (ЗИЛ-130): а - устройство; б, в - схемы ограничения осевого люфта

распределительного вала;

1 - шестерня; 2 - упорный фланец; 3 - распорное кольцо; 4 - опорные шейки; 5 - эксцентрик привода топливного насоса; б - кулачки выпускных клапанов; 7 - кулачки впускных клапанов; 8 - распределительный вал; 9 - втулка; 10 - впускной клапан; 11 - штанга; 12 - коромысло; 13 - шестерня привода масляного насоса и прерывателя; 14 - крышка распределительных шестерен; 15-подпятник

В одной (или двух) из шеек распределительного вала имеется отверстие (сечение II-II) для подвода масла в канал блока, откуда оно подается к коромыслам. Масло в канал поступает в момент совмещения отверстия в шейке с каналом в блоке. На переднем конце распределительного вала большинства двигателей установлена приводная шестерня 1. Между шестерней и передней шейкой вала установлены распорное кольцо 3 и ограничивающий осевое перемещение вала упорный фланец 2, который привертывают болтами к передней стенке блок картера.

Распределительные шестерни большинства двигателей расположены в передней части в специальном картере. Они необходимы для передачи вращения от коленчатого вала распределительному валу, валу топливного насоса, масляному насосу и другим механизмам.

Направление вращения распределительного вала и вала топливного насоса у большинства тракторных двигателей совпадает с направлением вращения коленчатого вала. Поэтому между шестернями этих валов устанавливают дополнительно промежуточную шестерню 3 (рис. 21, а).

Рис. 21. Установка распределительных шестерен по меткам:

а – при вращении валов распределительного и топливного насоса в одну сторону с коленчатым валом; б – при вращении в разные стороны коленчатого и распределительного валов; в – при вращении в разные стороны вала топливного насосе и распределительного вала; 1 – шестерня коленчатого вала; 2 – шестерня распределительного вала; 3 – промежуточная шестерня; 4 – шестерня привода гидронасоса; 5 – шестерня топливного насоса; 6 – ведущая шестерня масляного насоса; 7 – ведомые шестерни масляного насоса; 8 – ведущая шестерня привода топливного насоса; 9 – штанга.

За два оборота коленчатого вала распределительный вал делает только один оборот. Следовательно, диаметр шестерни 1 коленчатого вала (и число зубьев) в два раза меньше, чем шестерни 2 распределительного вала. В этом случае, если распределительный и коленчатый валы вращаются в разные стороны, то промежуточная шестерня между ними отсутствует (рис. 21,6).

В некоторых двигателях вал топливного насоса и распределительный вал вращаются в противоположные стороны (рис. 21, в).

Чтобы прокрутить коленчатый вал дизеля во время регулировки его или при пуске, требуется затратить значительные усилия на преодоление сопротивления воздуха, сжимаемого в цилиндрах. Для уменьшения этого сопротивления на ряде тракторных двигателей применяют вспомогательный Декомпрессионный механизм (декомпрессор), с помощью которого приоткрывают клапаны, и из цилиндров при такте сжатия воздух выходит в атмосферу. Благодаря этому значительно снижается усилие, необходимое для вращения коленчатого вала Деком­прессионный механизм входит в систему пуска двигателя, но конструк­тивно он объединен с газораспределительным механизмом.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение ГРМ?

2. Дня чего между клапанами и коромыслами необходим зазор?

3. Почему диаметр шестерни коленчатого вала в два раза меньше диаметра шестерни распределительного вала?

4. С какой целью распределительные шестерни устанавливают пометкам?

5. Каково назначение декомпрессионного механизма?

 

Система питания

Системы питания дизелей и карбюраторных двигателей принципиально различаются. Система питания карбюраторного двигателя. В ней горючая смесь требуемого состава приготовляется из топлива и воздуха в специальном приборе - карбюраторе, а затем подается в нужном ко­личестве непосредственно в цилиндры двигателя. В пусковых трактор­ных двигателях топливо из бака (рис. 22, а) самотеком подается через фильтр-отстойник 4 в карбюратор 7.

 

Рис. 22. Система питания карбюраторного двигателя:

а — пусковом; б - автомобильного;

1 - топливный бак; 2 - крышка; 3 - фильтрующая сетка; 4 - фильтр-отстойник; 5 - рукоятка; 6 - топливопровод; 7 - воздушный фильтр; 8 - карбюратор; 9 - глушитель; 10 - впускной трубопровод; 11 - выпускной трубопровод; 12 - бензиновый насос; 13 - фильтр тонкой очистки

 

В автомобильном карбюраторном двигателе из бака 1 (рис. 22, б) засасывается через фильтр-отстойник 4 бензиновым насосом 11 и подается им через фильтр 13 тонкой очистки в карбюратор 7.

Воздух из атмосферы при такте впуска проходит через воздушный фильтр (воздухоочиститель) 8, очищается от посторонних примесей и поступает в карбюратор.

Здесь воздух смешивается с распыленным топливом и направляется во впускную трубу (коллектор) 10. Приготовление горючей смеси продолжается во впускной трубе, в которой топливо испаряется и перемешивается с воздухом. Этот процесс заканчивается в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия. После сгорания рабочей смеси, отработавшие газы через выпускной трубопровод и глушитель 9 выбрасываются в атмосферу.

Система питания дизеля предназначена для подачи в цилиндры очищенного воздуха и распыленного топлива.

Смесеобразование в дизелях происходит за очень короткий промежуток времени. Для получения горючей смеси, способной быстро и полностью сгорать, необходимо, чтобы топливо было распылено на возможно более мелкие частицы, и чтобы каждая частица имела вокруг себя достаточное для полного сгорания количество воздуха. Для этого топливо в цилиндр впрыскивается форсункой под давлением, в несколько раз превышающим давление воздуха при такте сжатия в камере сгорания.

Рис. 23. Схема системы питания дизеля (Д-240): 1 - воздухоочиститель; 2 - сливная трубка; 3 - форсунка; 4 - топливопровод высокого давления;5 - фильтр грубой очистки топлива; 6 -фильтр тонкой очистки топлива; 7 -датчик указателя уровня топлива; 8 - топли-вомерная трубка; 9 — топливные баки (основной и дополнительный); 10 - расходный кран; 11 - сливной кран; 12 - топливоподкачивающий насос; 13 -трубкаперепуска - топлива; 14 - топливный насос высокого давления

Схема системы питания тракторного дизеля показана на рисунке 23. Во время работы двигателя топливо из бака 9 самотеком поступает по топливопроводу в фильтр 5 грубой очистки, где отделяются крупные механические примеси. Из фильтра грубой очистки топливо засасывается подкачивающей помпой 12 и нагнетается через фильтр 6 тонкой очистки в топливный насос 14.

Насос по топливопроводам 4 высокого давления подает топливо под большим давлением к форсункам 3, через которые оно впрыскива­ется в распыленном состоянии в камеру сгорания. В топливный насос топливо в избытке подается подкачивающей помпой. Излишки топлива отводятся из насоса по перепускной трубке 13 во впускную часть подкачивающей помпы через перепускной клапан, находящийся в штуцере топливопровода.

Воздухоочистители сухого типа с бумажными фильтрующими элементами. В этом воздухоочистителе имеются две ступени очистки. Первая предварительная ступень очистки инерционный очиститель, удаляющий из потока воздуха крупную пыль. Он состоит из патрубка 6 (рис. 24), колпака 9 и завихрителя 8.

Рис. 24. Воздухоочистители сухого типа: а — дизеля СМД-62; 6 - двигателя КамАЗ-740;

1 и 21 - выходные патрубки; 2 и 17 - корпуса; 3 - шпилька; 4 и 19 - входные патрубки; 5 - стяжной хомут; 6 -патрубок инерционного очистителя; 7 - защитная сетка; 8 - завихритель; 9 - колпак; 10 - гайки-барашки; 11 и 20 - крышка; 12- основной фильтр-патрон; 13 -дополнительный фильтр-патрон; 14 - бобка для присоединения трубопровода индикатора засоренности воздухоочистителя; 15-нижняя крышка; 16-наружный защитный кожух; 18-кронштейн крепления фильтрующего элемента; 22 - патрубок отсоса пыли эжектором; 23 - фильтрующий элемент; 24 - внутренний защитный кожух; 25 - трубка эжектора

С помощью стяжного хомута. 5 инерционный очиститель закреплен на входном патрубке 4 воздухоочистителя. Вторая ступень очистки - фильтры-патроны: основной 12 и дополнительный 13 с бумажными фильтрующими элементами из специального высокопористого картона.

Картон сложен в виде шторы и заключен между стыками. При такте впуска воздух проходит через инерционный очиститель, где очищается от крупных частиц пыли и с мелкими частицами пыли направляется в кольцевое пространство между корпусом 2 воздухоочистителя и основным фильтром-патроном. Затем воздух проходит последовательно через основной 12 и дополнительный 13 фильтры-патроны, где очищается от мелких частиц пыли, и направляется через выходной патрубок 1 в турбокомпрессор. В воздухоочистителе, показанном на рисунке 24, б, крупные частицы пыли отделяются в результате резкого изменения на­правления потока воздуха при входе в патрубок 19. Под действием разрежения в патрубке 22, соединенном с эжектором отсоса пыли, они выбрасываются с отработавшими газами в атмосферу. Во второй ступени этого воздухоочистителя имеется один сменный картонный фильтрующий элемент тонкой очистки (фильтр-патрон).

Турбокомпрессор. Мощность двигателя можно повысить, подавая в цилиндры воздух, предварительно сжатый в компрессоре (наддув). Если в цилиндры подано больше воздуха, то можно подать больше топлива, которое полностью сгорит и выделит больше энергии. Турбокомпрессор используют для нагнетания воздуха под давлением в цилиндры двигателя. Он состоит из среднего корпуса 1 (рис. 25) центробежного компрессора и газовой турбины, колес 5 и 9, которые жестко закреплены на общем валу 4.

Рис. 25. Турбо­компрессор: 1 - средний корпус; 2 - втулка; 3 - корпус компрессора; 4 - вал; э - колесо компрессора; 6 – канал подвода пасла; 7 - корпус турби­ны; 8 - вставка турбины; 9 - колесо турбины

Отработавшие газы по выпускному трубопроводу попадают в камеру газовой турбины и направляются на лопатки рабочего колеса 9 турбины, заставляя его вращаться вместе с валом 4.

Далее отработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выпускную трубу. Закрепленное на валу колесо 5 компрессора засасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель и под избыточным давлением 0,05...0,Ю МПа нагнетает по выпускному трубопроводу в цилиндры двигателя, улучшая наполнение их воздухом.

Топливные баки. Топливо на тракторе и автомобиле хранится в баке. На некоторых тракторах и автомобилях, кроме основного, предусмотрен дополнительный бак. Топливный бак состоит из двух штампованных из листовой стали и сваренных между собой половин. Внутри бака вварены две перегородки, придающие ему необходимую жесткость. Перегородки также гасят колебания большой массы топлива при движении транспорта и предотвращают сильные удары топлива о стенки бака.

Фильтр грубой очистки топлива очищает топливо от крупных механических примесей. Он имеет сетчатый фильтрующий элемент 8 (рис. 26, а), состоящий из отражателя и латунной сетки с ячейками размером 0,09 мм.

Рис. 26. Фильтры грубой очистки топлива:

а - тракторный; о - автомобильный;

1 - пробка сливной горловины; 2 - топливоподводящая трубка; 3 - корпус; 4 - топливоотводящая трубка; 5 - распределитель потока топлива; 6 – нажимное кольцо; 7 - стакан; 8 - сетчатый фильтрующий элемент; 9 -успокоитель; 10 - пластинчатый фильтрующий элемент; 11 - отверстия; 12 - тракторный; 12 - стержень; 13 - пластины; 14 - выступ; А - вход топлива; Б - выход очищенного топлива

Фильтрующий элемент смонтирован на резьбовой втулке, которая ввернута в корпус 3 и прижимает к нему распределитель 5, имеющий восемь отверстий, равномерно расположенных по окружности. Фильтрующий элемент находится внутри стакана 7. Последний закрепляют на корпусе с помощью нажимного кольца 6 и болтов

Стык между стаканом и корпусом уплотнен паронитной прокладкой. В нижней части стакана установлен специальный успокоитель 9. В резьбовую втулку стакана ввернута сливная пробка 1. Во время работы двигателя топливо подводится в фильтр через трубку 2 и отверстия рас­пределителя 5. Затем оно стекает вниз через кольцевую щель между отражателем и стенкой стакана.

Рис. 27. Фильтры тонкой очистки топлива: а и в - односекционный (трактора МТЗ-80 и автомобиля ГАЗ-53А), б - двухсекционный (трактора ДТ-75МВ); 1 - пробка слива отстоя; 2 - опорный штырь; 3 - резиновое уплотнение; 4 – фильтрующий элемент; 5 - трубка для удаления воздуха; 6 - корпус; 7 - крышка; 8 - запорный шарик; 9 -вентиль; 10 - трубка слива топлива из форсу­нок; 11 - кран; 12 - стяжной болт; 13 - пружина; 14 - стакан-отстойник; 15 - скоба крепления; А - отверстие входа топ­лива; Б - отверстие выхода очищенного топлива, В - канал для неочищенного топлива, Г - канал для очищенного топлива

Часть топлива по инерции попадает под успокоитель, где оседают крупные механические примеси и вода, находя­щаяся в топливе.

Через центральное отверстие успокоителя топливо поднимается вверх к сетке фильтрующего элемента.

Пройдя через сетчатый элемент, топливо очищается от мелких механических примесей и поступает через центральное отверстие корпуса к отводящей трубке 4. В фильтре грубой очистки топлива некоторых автомобилей (рис. 26, 6) в качестве фильтрующего элемента использован набор пластин 13, изготовленных из алюминиевой ленты толщиной 0,15 мм. В пластинах выполнены выступы 14 высотой 0,05 мм, отверстия 11 для прохода топлива и два отверстия для прохода фиксирующих стержней 12.

Фильтр тонкой очистки топлива очищает топливо от мельчайших механических примесей и воды. Односекционный тракторный фильтр имеет один или несколько фильтрующих элементов, установленных в корпусе 6 (рис. 27, а). В нижней части корпуса предусмотрено отверстие, закрытое пробкой 1 для слива загрязненного топлива из фильтра.

Все фильтрующие элементы работают параллельно. Поток топлива под давлением подкачивающей помпы входит через отверстие А в корпус фильтра, а затем проходит через отверстия каркаса и через фильтрующие шторы - внутрь фильтрующего элемента Очищенное от мельчайших примесей топливо через отверстие Б направляется топливопроводом низкого давления в топливный насос. Продувочный вентиль слу­жит для выпуска воздуха, попавшего в топливную систему двигателя.

На некоторых тракторных двигателях установлены двухсекционные фильтры тонкой очистки топлива (рис. 27, б) В этих фильтрах топливо проходит параллельно или последовательно через оба фильтрующих эле­мента. Второй элемент - контрольный по степени его загрязнения судят о работе фильтра грубой очистки топлива и первого элемента тонкой очи­стки. Фильтр тонкой очистки топлива автомобиля (рис. 27, в) устанавли­вают между топливным насосом и карбюратором. При работе двигателя часть механических примесей выпадает в виде осадка на дно стакана-отстойника, а остальные задерживаются фильтрующим элементом.

Подкачивающая помпа (рис. 28) установлена на топливном насосе высокого давления. Она обеспечивает необходимую подачу топлива в подводящий канал топливного насоса, поддерживая в нем давление в пределах 0,8...0,12 МПа.

 

Рис.28. Топливоподкачивающий насос:

,а - устройство; б - схема работы; в - схема работы насоса ручной подкачки; 1 - поршень; 2 - корпус; 3 - нагнета­тельный клапан; 4 - выпускной топливопровод; 5 - толкатель; 6 -шток; 7 - насос ручной подкачки; 8 - рукоятка; 9 - пор­шень; 10 – впускной клапан; 11 - пружи­на; 12-впускной топливопровод.

Подкачивающие помпы дизелей - поршневого типа. Они состоят из корпуса 2 (рис. 28, а), внутри которого расположены поршень 1, впуск­ной 10 и нагнетательный 3 клапаны, плотно прижатые пружинами к обработанным седлам.

Поршень свободно перемещается в тщательно обработанном отверстии корпуса. Во время работы с одной стороны на поршень действует пружина 11, а с другой - шток 8, конец которого упирается в толкатель 5. Толкатель через ролик соприкасается с эксцентриком расположенным на валике топливного насоса. В сторону эксцентрика толкатель отжимается пружиной. Топливо перекачивается помпой за 2 хода поршня. При вращении валика топливного насоса эксцентрик отходит от ролика толкателя, и поршень перемещается под действием пружины 11 вниз (рис. 28, б). При этом топливо, находящееся под поршнем, вытесняется в нагнетательный топливопровод, проходя через фильтр тонкой очистки в топливный насос. В над поршневом пространстве в это время - разрежение, вследствие чего топливо поступает в помпу через открывшийся впускной клапан 10 из топливного бака, пройдя фильтр грубой очистки. При дальнейшем вращении валика топливного насоса эксцентрик набегает на ролик толкателя и поршень 1 перемещается в верх, сжимая пружину 11. Под поршнем образуется разрежение, давление над поршнем возрастает. Под давлением топлива впускной клапан 10 закрывается, а нагнетательный клапан 3 открывается, и топливо перетекает из над поршневого пространства под поршень. Этот ход поршня - вспомогательный. Далее процесс повторяется.

Рис. 29. Бензиновый насос:

а - устройство, б и в - схема работы насоса при всасывании и нагнетании; 1 - тарелки; 2 - выпускной клапан; 3 - крышка; 4 - сетчатый фильтр; 5 - голов­ка; о -диафрагма; 7 - корпус; 8 - впускной клапан; 9 - пружина; 10 - шток; 11 - сальник; 12 - рычаг ручной подкачки; 13 - ось; 14 - возвратная пружина; 15 - двухплечий рычаг

Бензиновый насос автомобильного двигателя - диафрагменного типа. Он состоит из корпуса (рис. 29, а), крышки 3 и головки 5. В корпусе находятся двухплечевой рычаг 15 с возвратной пружиной и рычаг 12 ручной подкачки топлива. Между корпусом и головкой зажата диафрагма 6, изготовленная из специальной лакоткани или прорезиненной ткани. Тарелки 1 соединяют диафрагму со штоком 10, нижняя частькоторого связана с двухплечим рычагом привода бензонасоса. Под диафрагмой установлена нагнетательная пружина 9. Головка 5 разделенаперемычкой на всасывательную и нагнетательную полости. В последней расположен выпускной клапан 2, а во всасывающей – впускные клапаны 8, над которыми установлен сетчатый фильтр. Винтами голов­ка присоединена к корпусу, а крышка - к головке. Бензонасос приводится в действие с помощью специальной штанги от эксцентрика распределительного вала. Во время вращения распределительного вала эксцентрик набегает на штангу и она, поднимаясь вверх, перемещает конец двухплечевого рычага 15 (рис. 29, б

При этом противоположным концом рычага перемещается шток 10 диафрагмы вниз вместе с тарелками, прогибая диафрагму 6, и над ней создается разрежение. Под действием разрежения топливо из бака по­ступает по трубопроводу к впускному отверстию насоса и проходит через сетку к впускным клапанам 8 и заполняет пространство над диафрагмой. При этом нагнетательная пружина насоса сжимается, а выпускной клапан закрывается. Когда выступ эксцентрика сходит с наружного конца двухплечевого рычага, диафрагма под действием нагнета­тельной пружины 9 (рис. 29, в) перемешается вверх, вытесняя бензин через выпускной клапан 2 в выпускной канал и далее по трубопроводу -к карбюратору.

С помощью форсунок топливо поступает в камеру сгорания двига­теля в мелкораспыленном состоянии и под большим давлением. На со­временных дизелях установлены многодырчатые форсунки с малым диаметром распыляющих отверстий. Детали форсунки смонтированы в стальном корпусе. Основная часть форсунки - распылитель, состоящий из корпуса и иглы. Пружину регулируют винтом на определенное дав­ление. Регулировочный винт ввернут в донышко стакана, который сам завернут в корпусе форсунки.

Топливопроводы низкого давления изготовляют из латунных или тонкостенных стальных трубок, имеющих противокоррозионное покрытие. На некоторых двигателях применяют поливинилхлоридные топливопроводы.

Топливопроводы высокого давления выполнены го стали. Внутренний диа­метр их равен 2 мм, наружный - 7 мм. Для предохранения от коррозии наруж­ные поверхности трубок оксидированы.

Топливный насос служит для пода­чи в цилиндры двигателя точно отмеренных порций топлива в определенный момент и под высоким давлением.

На тракторных двигателях устанавливают топливные насосы двух типов рядные и распределительные. Рядные многоплунжерные насосы состоят из секций, число которых соответствует числу цилиндров.

Насосная секция включает в себя плунжерную пару, пружину 3 (рис. 30), толкатель, кулачок 8 вала топливного насоса и нагнетательный клапан 14 с седлом 13. Основа секции - плунжерная пара Она состоит из гильзы 12 и перемещающегося внутри нее плунжера 9. Кольцевая выточка в средней части плунжера служит для равномерного распределения по гильзе дизельного топлива, выполняющего в данном случае роль смазки. В нижней части плунжера выполнены выступ и выточка.

Выступ входит в пазы пово­ротной втулки 10, на которой помещен зубчатый венец 11, соединенный с рейкой насоса. Зубчатый венец зажимается на втулке винтом 2. Нижняя выточка плунжера используется для закрепления в ней тарелки 4 пружины, которая необходима для перемещения плунжера вниз. Плунжер перемещается вверх под действием толкателя, который получает движение от кулачка валика топливного насоса.

Рис. 30. Насосная секция 1 – рейки; 2 – винт; 3 – пружина; 4 – тарелка пружины; 5 – регулировочный болт толкателя; 6 – корпус толкателя; 7 – ролик; 8 – кулачок; 9 – плунжер; 10 – втулка; 11 – зубчатый венец; 12 – гильза плунжерной пары; 13 – седло клапана; 14 – нагнетательный клапан

Толкатель состоит из корпуса 6, ролика 7 с осью и регулировочного болта 5 с контргайкой.

От проворачивания толкатели удерживаются фиксаторами, входящими в пазы его корпуса. Чтобы обеспечить четкое начало и окончание пода­чи топлива в цилиндр, на гильзу устанавливают нагнетательный клапан, состоящий из седла 13 и точно подогнанного к нему клапана 14.

Под давлением пружины клапан плотно закрывает выход к форсунке.

Подачу топлива каждой секцией регулируют поворотом втулки 9 относительно зубчатого венца 10, для чего предварительно ослабляют стяжной винт 2 Порции топлива, подаваемые всеми секциями насоса, меняют передвижением зубчатой рейки 1 насоса, которая с помощью зубчатых венцов 11 и поворотных втулок, 12 поворачивает одновременно все плунжера 9 вокруг их оси.

Особенности конструкций насоса распределительного типа состоят в том, что плунжерная пара подает топливо не в один цилиндр, как у рядного многоплунжерного насоса, а в несколько.

Поэтому плунжер этого насоса совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси, подводя топливо поочередно к цилиндрам двигателя.

Если распределительный насос V-образного двигателя имеет две секции, то каждая секция подает топливо в свой ряд цилиндров. Основа насосной секции - плунжерная пара. Внутри гильзы 4 (рис. 31) вдоль продольной оси проходит обработанное отверстие, закрытое сверху колпачком.

В верхней части гильзы имеются впускные отверстия 3, по кото­рым топливо поступает внутрь гильзы, и нагнетательные каналы 14, соединяющие центральное отверстие гильзы с наклонными каналами, просверленными в головке 2 секции насоса. По этим каналам топливо направляется через штуцер 1 и топливопровод высокого давления к форсунке. Чтобы наклонные каналы гильзы и головки секции совпада­ли, гильза посажена на головке с помощью штифта и соединительной гайки. С наружной стороны гильзы уплотнены резиновыми кольцами. Распределительные насосы комплектуют неразъемными секциями, в которых головка и гильза выполнены как одна деталь.

Рис. 31. Схема распределительного топ­ливного насоса: 1 - штуцер; 2 - головка насоса; 3 - впускное отверстие; 4 - гильза плун­жера; 5 - плунжер; 6 - промежуточная шестерня; 7 - зубчатая втулка; 8 - пружи­на; 9 - кулачок; 10 - толкатель; 11 - болт толкателя; 12 - рычаг поводка дозатора; 13 -дозатор; 14 - нагнетательный клапан; 15 - обратный клапан; 16 - нагнетатель­ный клапан

К низу наружный диаметр уменьшается. На гильзу надета зубчатая втулка 7, приводящая во вращение плунжер от вала регулятора через промежуточ­ную шестерню 6. В средней части гильзы выполнена выем­ка, в которую вставлен дозатор 13, изменяющий количество подаваемого топлива насосной секцией. У плунжера в верхней части находятся одно осевое и два радиальных сверления, а в нижней - наружная кольцевая выточка под тарелку пружины и грани под втулку 7. Вниз плунжер перемещает пружина 8, а вверх - толкатель 10. Тол­катель установлен в расточке корпуса топливного насоса. К нижней части корпуса толка­теля прикреплен ролик, сво­бодно вращающийся на оси. Толкатель перемещается вверх под действием кулачкового вала. Кулачковый вал враща­ется в шариковых подшипни­ках, установленных в нижней части корпуса топливного на­соса. В двух- и четырехцилиндровых двигателях вал снаб­жен одним кулачком, а в шес-тицилиндровом - двумя кулач­ками. На каждом кулачке име­ется столько выступов, сколь­ко цилиндров он обеспечивает топливом.

Карбюраторы. Процесс приготовления горючей смеси

вне цилиндра двигателя называют карбюрацией, а прибор, в котором происходит этот процесс - карбюратором. Приготовление горючей смеси в карбюраторе основано на принципе пульверизации, которое состоит в

 

том, что жидкость под действием разрежения вытекает из распыли­теля (трубки) и разбрызгивается воздухом на мельчайшие частицы.

Рис. 32. Схема простейшего карбюра­тора: 1 - топливопровод; 2 - отверстие в поплавковой камере; 3 - диффузор; 4 - распылитель; 5 - дроссельная заслонка; 6 - смесительная камера; 7 - жиклер; 8 - поплавковая камера; 9 - игольчатый клапан

Простейший карбюратор со­стоит из поплавковой камеры 8 (рис. 32), диффузора 3, распыли­теля 4, смесительной камеры 6 и дроссельной заслонки 5. Топливо подается в поплавковую камеру самотеком или насосом по топли­вопроводу 1. Поплавковая камера соединена со смесительной каме­рой распылителем 4, в котором установлен жиклер. Последний представляет собой пробку с не­большим калиброванным отвер­стием, через которое проходит определенная порциятоплива в единицу времени.

Определенный уровень топ­лива в поплавковой камере под­держивается поплавком 9 и игольчатым клапаном 10.

При наполнении топливом поплавковой камеры, поплавок всплывает и через рычажок поднимает игольчатый клапан, который перекрывает отверстие в подводящем топ­ливопроводе, прекращая дальнейшее поступление топлива в камеру. Бла­годаря этому в поплавковой камере и в распылителе топливо находится на одном уровне, не доходя до верхнего конца распылителя на 2-3 мм. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение, которое передается в смесительную камеру карбюратора, в результате чего в нее засасывается воздух. Поступающий в карбюратор воздух проходит через узкое сечение диффузора, поэтому скорость его движения, а следователь но, и разрежение возрастают. Между поплавковой камерой и диффузором создается перепад давлений, благодаря чему топливо начинает фонтани­ровать из распылителя Топливо при этом распыляется, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде -горючей смеси поступает в ци­линдры двигателя.

Различают поплавковые и безпоплавковые (диафрагменные) кар­бюраторы. На пусковых двигателях современных тракторных дизелей устанавливают без поплавковые карбюраторы.

Поплавковый автомобильный карбюратор. Двигатель автомобиля работает в разнообразных условиях, режимы его работы часто меняют­ся, поэтому он снабжен более сложным карбюратором, чем пусковой двигатель. На современных автомобильных двигателях устанавливают двухкамерные карбюраторы с падающим потоком.

Карбюратор состоит, из трех корпусных деталей, соединенных винтами корпуса (рис. 33) 12 поплавковой камеры, крышки 6 и корпуса 16 смесительных камер, который конструктивно объединен с корпусом пневмоцентробежного ограничителя 17 частоты вращения коленчатого вала.

Рис. 33. Автомобильный карбюратор К-126Б:

1 - клапан; 2 - воздушная заслонка; 3 - малый диффузор; 4 - большой диффу­зор; 5 - винт регулировки качества смеси; 6 - крышка поплавковой камеры; 7 -сетчатый фильтр; 8 - игольчатый клапан; 9 - ось поплавка; 10 - рычажок по­плавка; 11 - поплавок; 12 - корпус поплавковой камеры; 13 - пробка; 14 - ось дроссельных заслонок; 15 - корпус смесительных камер; 16 -дроссельная за­слонка; 17 - ограничитель частоты вращения коленчатого вала