Кривошипно – шатунный механизм. Назначение, устройство и работа.

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

§ подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками, маховик.

§ неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

§ шатунные шейки

§ коренные шейки

§ противовес

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

Система пуска. Средства и методы облегчения пуска

Для пуска двигателя надо привести во вращение его коленчатый вал. При этом необходимо преодолеть сопротивления трения деталей, сжимаемого в цилиндрах воздуха (особенно у дизельных двигателей) или горючей смеси (у карбюраторных), сопротивления, возникающие при работе механизмов (привода клапанов, насосов и т.д.). Надежный пуск двигателя происходит при определенной минимальной частоте вращения коленчатого вала: для карбюраторного двигателя — 40...60 мин"1, для дизельного — 150...300 мин'1.

Система пуска предназначена для запуска двигателя. Она включает в себя следующие элементы:

· замок зажигания;

· стартер с тяговым реле;

· механизм привода стартера;

· реле включения стартера.

В условиях низких температур окружающей среды для облегчения пуска пользуются предпусковым подогревателем либо заливают в систему охлаждения горячую воду, а в поддон картера — горячее масло, а так же прокаливание свечей зажигания, применение специальных жидкостей, называемых «быстрый старт». Во время запуска необходимо выжать педаль сцепления! Иначе большая часть энергии аккумулятора будет израсходована на перемешивание загустевшего масла в коробке передач.
Когда же все попытки самостоятельно завести автомобиль морозным утром не приводят к желаемому результату, приходится уповать на помощь более удачливых коллег, сумевших оживить застывший мотор, использование буксировки.

Система питания.

Система питания карбюраторного двигателя. Общее устройство и работа системы питания. Определение понятий: рабочая смесь. Требования к горючей смеси.

Система питания двигателя предназначена для хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. Количество и качество этой смеси должно быть разным при различных режимах работы двигателя.

В зависимости от вида устройства, осуществляющего подготовку топливовоздушной смеси, двигатели могут быть инжекторными, карбюраторными или оборудованными моновпрыском.

Система питания состоит из следующих основных элементов:

· топливного бака;

· топливопроводов;

· фильтров очистки топлива;

· топливного насоса;

· воздушного фильтра;

· карбюратора или инжектора с электронной системой управления.

Система питания автомобиля:

1 — топливный бак; 2 — датчик указателя уровня топлива; 3 — карбюратор; 4 — воздушный фильтр;
5 — топливный насос; 6 — шланг подвода нагретого воздуха; 7 — выпускной трубопровод; 8 — дополнительный глушитель; 9 — основной глушитель; 10 — труба глушителя; 11 — топливопровод

Горючая смесь – поступающая в цилиндры, приготовляется в смесительной камере карбюратора и представляет собой смесь паров мелко распыленного бензина и воздуха.

 

Рабочая смесь - процесс смесеобразования продолжается во впускном трубопроводе и цилиндрах двигателя, где горючая смесь, смешиваясь с остатками отработавших газов, образует рабочую смесь.

 

Требования к горючей смеси:

1.При неполном открытии дроссельной заслонки в условиях установившихся режимов в двигатель должна подаваться горючая смесь, обеспечивающая заданную мощность двигателя при наименьшем расходе топлива (составление программы дозирования на оптимальную топливную экономичность) или наименьшую токсичность отработавших газов (составление программы дозирования на наименьшую токсичность).

2. При полном или близком к полному открытию дроссельной заслонки на установившихся режимах в двигатель нужно подавать обогащенную горючую смесь. При составлении программы дозирования на минимальную токсичность и на данных режимах должна подаваться смесь, при которой токсичность отработавших газов будет минимальной.

3. На неустановившихся режимах состав горючей смеси должен обеспечить наименьшее время перехода двигателя с одного режима на другой с минимально возможным расходом топлива.

4. На режимах холостого хода состав горючей смеси должен обеспечить минимально возможную устойчивую частоту вращения коленчатого вала двигателя при наименьшей токсичности отработавших газов.

5. Для быстрого пуска холодного двигателя смесь следует значительно обогащать.

6. По мере прогрева двигателя состав горючей смеси необходимо постепенно обеднять.

7. На режимах принудительного холостого хода подача топлива должна прекращаться.

9.Система питания дизельного двигателя. Назначение, устройство и работа системы питания дизеля. Общее устройство и работа системы питания дизеля .

Система питания дизельного двигателя должна создавать высокое давление впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра; дозировать порции топлива в соответствии с нагрузкой двигателя; производить впрыск топлива в строго определенный момент, в течение заданного промежутка времени и с определенной интенсивностью; хорошо распылять и равномерно аспределять топливо по объему камеры сгорания; надежно фильтровать топливо перед его поступлением в насосы и форсунки.

Дизельноетопливо представляет собой смесь керосиновых, газойлевых и соляровых фракций после отгона из нефти бензина. К основным свойствам дизельного топлива относятся: воспламеняемость, оцениваемая октановым числом; вязкость; чистота и температура застывания, по которым различают дизельное топливо по сортам: ДЛ - летнее ДЗ - зимнее, ДА - арктическое.

Система питания дизельного двигателя состоит из:

• топливного бака;
• фильтров грубой и тонкой очистки воздуха;
• топливоподкачивающего насоса;
• топливного насоса высокого давления с регулятором частоты вращения и автоматической муфтой опережения впрыска топлива;
• форсунок;
• трубопроводов высокого и низкого давления;
• воздушного фильтра;
• выпускного газопровода;
• глушителя шума отработавших газов.

Схема питания дизельного двигателя

10. Смесеобразование в дизелях.

Процесс смесеобразования происходит в течение короткого промежутка времени внутри цилиндра, когда поршень находится вблизи ВМТ. К началу подачи топлива — в конце такта сжатия давление в цилиндре составляет примерно 3,5—4,5 МПа, а температура — 800—900 К.

Смесеобразование представляет собой процесс испарения мелко распыленного топлива и перемешивание его паров с воздухом. Каждая частица топлива должна войти в соприкосновение с воздухом как можно скорее, чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения. Для улучшения смесеобразования и повышения однородности смеси коэффициент избытка воздуха составляет от 1,4 до 1,7. Равномерное распределение топлива по объему камеры сгорания осуществляется за счет кинематических энергий распыленного топлива и движущегося воздуха, определяемых формой камеры сгорания и скоростью движения поршня.

В современных дизелях находит применение объемное, объемно-пленочное, пленочное, вихрекамерное и предкамерное смесеобразование. Способ смесеобразования обусловлен формой камеры сгорания, которая в сочетании с топливоподающей аппаратурой определяет условия процессов смесеобразования и сгорания. Двигатель с непосредственным впрыском топлива обеспечивает наиболее экономичный рабочий цикл и хорошие пусковые свойства двигателя.

 

Воздухоочистители.