Принцип дії кривошипно-шатунного механізму.

При обертанні кривошипа колінчастого вала поршень разом із шатуном переміщується в циліндрі прямолінійно вниз і вгору.

В двигуні із зовнішнім сумішоутворенням (карбюраторні двигуни) при переміщенні поршня вниз в циліндр через відкритий впускний клапан за рахунок розрідження всмоктується пальна суміш.

При переміщенні поршня вгору обидва клапани (впускний і випускний) закриті, пальна суміш стискується, нагрівається. У кінці такту стискання між електродами свічки запалювання, що знаходиться в камері згорання, виникає іскра, від якої загорається робоча суміш. У результаті згорання робочої суміші температура газів досягає 2500°С, гази при цьому розширюються, створюючи тиск 35-40 кгс/кв.см, переміщують поршень вниз і через шатун обертають колінчастий вал, при цьому теплова енергія згорання робочої суміші перетворюється в механічну роботу.

При зворотньому русі поршня вгору і відкритому випускному клапані відпрацьовані гази видаляються із циліндра.

Розглянутий процес безперервно повторюється і цим забезпечує роботу двигуна.

Блок циліндрів - це відливка із сірого чавуну, яка виконана разом з верхньою частиною картера і двома секціями блока циліндрів (правою і лівою) де розміщено вісім отворів для циліндрів. Площина розняття картера опущена нижче від осі колінчастого вала на 66 мм для надання блоку потрібної жорсткості і міцності.

Циліндри розміщені V-подібно в два ряди під кутом 90°. Лівий ряд циліндрів зміщений вперед на 29 мм. Нумерація циліндрів починається з правого блоку по ходу руху автомобіля, перший номер має циліндр, розміщений найближче до вентилятора (радіатора).

Картерна порожнина у середній частині блока розділена поперечними перегородками на відсіки (їх чотири) в кожному з яких розміщено по одному циліндру лівого і правого ряду.

Поперечні перегородки в нижній частині блока закінчуються товстостінними арками, де знаходяться корінні опори колінчастого вала і до оброблених поверхонь яких кріпляться кришки корінних опор за допомогою двох болтів. Корінних опор - п'ять. Вище опор колінчастого вала в передній, задній стінках блока і внутрішніх перегородках розточено п'ять отворів для розміщення розподільного вала. Роль циліндрів виконують гільзи. Гільзи знімні, вставні, "мокрого" типу, так як вони безпосередньо омиваються охолодною рідиною, виготовлені із сірого чавуну. У верхню частину гільз для підвищення корозійної стійкості та зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну. Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється затисканням бурта гільзи між блоком і головкою блока через сталеазбестову прокладку, а в нижній частині - двома гумовими кільцями. З порожнини між стінками гільз і зовнішніми стінками блока циліндрів навколо гільз розміщена сорочка охолодження двигуна.

В розвалі блока, в нижніх бокових камерах обох секцій розміщено по вісім циліндрічних отворів під штовхачі розподільного механізму.

В блоці виконано ряд каналів для проходження масла і різьбові отвори під шпильки і болти кріплення вузлів, механізмів і деталей двигуна.

На оброблених поверхнях блока закріплюють:

- зверху - дві головки блока,

- в передній частині - кришку газорозподільних шестерень,

- в задній частині - картер маховика (зчеплення),

- в нижній частині - масляний піддон картера.

Система охолодження та мащення двигунів автомобіля.

Система охолодження призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна регульованим відведенням тепла від найбільш гарячих деталей, які нагріваються в результаті тертя або контакту з гарячими газами.

Найвигідніший тепловий стан двигуна в межах 85-95⁰С під­тримує система охолодження, яка відводить зайве тепло від деталей і передає ЇЇ навколишньому повітрю. Для відведення тепла від нагрітих частин двигуна використовують рідинну примусову систе­му охолодження. Циркуляція охолодної рідини в такій системі відбувається під дією відцентрового насоса, що подає охолоджену воду з радіатора в сорочку охолодження блока циліндрів.

Залежно від умов роботи вузлів і механізмів двигуна масло до них може підводитися декількома способами, конструктивно з'єдна­ними в єдину систему. В сучасних двигунах при існуванні різних способів подачі масла до тертьових поверхонь взаємодіючих деталей система мащення називається комбінованою і в ній застосовуються такі способи мащення: під тиском, краплинне (розбризкування маслом) і масляним туманом.

Основними елементами системи мащення є масляний насос, масляні фільтри і масляний радіатор.

Для системи охолодження використовують таку охолодну рідину:

1) м'яку воду (снігову, дощову),

2) етиленгліколеві рідини (антифрізи):

- марки - 40 (світло-жовта),

- марки 65 (оранжева),

- Тосол-А 40,

- Тосол-А 65.

- охолодна рідина,

- повітря.

В систему охолодження автомобіля ЗІЛ-131 входять:

- радіатор, (13)

- рідинний насос, (34)

- перепускний шланг, (32)

- термостат, (36)

- датчик температури охолодної рідини, (47)

- зливний кран сорочки охолодження блока і головки циліндрів, (55)

- сорочка охолодження блока і головки циліндрів, (53)

- жалюзі, (15)

- датчик аварійного перегріву охолодної рідини - розміщений на верхньому бачку радіатора,

- вентилятор, (19)

- покажчики температури та контрольна лампа знаходяться на щитку приладів.

Система живлення ДВЗ:карбюраторні, дизельні, ГБУ. Паливо для них.

Система живлення призначена для приготування і подачі до циліндрів пальної суміші, а також для регулювання її кількості та складу, і випуску відпрацьованих газів.

При розрідженні в баці відкрит впускний клапан. При надлишковому тиску відкритий випускний клапан.

До системи живлення двигуна ЗІЛ-131 входять:

- 2 паливних бака по 170 л;

- паливний кран виключення баків;

- фільтр-відстойник (фільтр грубої очистки палива);

- поливопідкачувальний насос Б-10;

- фільтр тонкого очищення палива;

- карбюратор К-88АМ;

- паливопроводи;

- повітряний фільтр;

- впускний колектор;

- випускний колектор;

- глушник.

Робота системи живлення двигуна:

Після пуску двигуна паливний насос засмоктує паливо з паливного бака і паливо проходить через сітку приймальної трубки, кран, фільтр грубої очистки, паливний насос, фільтр тонкої очистки палива в поплавцеву камеру карбюратора.

ПАЛИВНІ БАКИ

На автомобілі ЗІЛ-131 встановлено два паливних бака по 170 л кожний, розміщені по обидва боки рами під вантажною платформою. Таким чином, ємність баків становить 340 л.

Норма витрати палива становить 51 л на 100 км пробігу. Для роботи двигуна використовують автомобільний бензин А-76. Де: А - бензин автомобільний, 76 - октанове число бензина. Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину.

Для роботи карбюраторних двигунів застосовують бензини марок: А-76, АИ-95 "Екстра", АИ-93, АИ-98.

Де: А - бензин автомобільний,

И - позначає спосіб визначення октанового числа (дослідний метод),

76, 93, 95, 98 - позначає октанове число бензину, яке характеризує стійкість бензину проти детонації.

Детонацією називається вибухове згорання робочої суміші, що виникає у циліндрах двигуна при застосуванні бензину з малим октановим числом, при збідненні пальної суміші, при великому куті випередження запалення і перегріванні двигуна.

При детонації частина робочої суміші, запалена іскрою, згорає з нормальною швидкістю, а решта, внаслідок утворення в ній перекисних сполучень, запалюється і згорає зі швидкістю 2000-2300 м/с (при нормальному згоранні швидкість - до 40 м/с). Тиск у циліндрі при цьому різко зростає.

Детонаційне згорання виникає в зоні камери згорання, яка найбільш віддалена від свічок запалення. Ознакою такого згорання є дзвінкий металевий стукіт. Робота двигуна при детонаційному згоранні нестійка, зменшується частота обертання колінчастого вала, двигун втрачає потужність, перегрівається, виникають вихлопи чорного диму із глушника.

Тривала робота двигуна з детонаційним згоранням призводить до обгорання кромок поршнів, головок клапанів, прокладки головки циліндрів, електродів та ізоляторів свічок запалювання.

Високий тиск підвищує навантаження у кривошипно-шатунному механізмі, викликає руйнування антифрикційного сплаву в шатунних підшипниках і підвищене спрацювання верхньої частини гільз циліндрів.

В системі живлення двигуна ЗІЛ-131 використовують карбюратор К-88 АМ і паливний насос Б-

КАРБЮРАТОР К-88 АМ

Процес приготування пальної суміші з палива і повітря називають карбюрацією, а прибор, де вона готується називається карбюратором.

На автомобілі ЗІЛ-131 встановлений карбюратор К-88АМ, з падаючим потоком пальної суміши, дводифузними змішувальними камерами паралельного включення, балансований.

Робота карбюратора грунтується на принципі пульверизації. Найпростіший карбюратор складається з двох основних частин:

- поплавкової камери,

- змішувальної камери.

Розпилювач одним кінцем з'єднаний з поплавковою камерою за допомогою жиклера, а другим кінцем виходить у дифузор.

Основними механізмами і вузлами дизельної системи живлення є: паливний насос високого тиску з муфтою випередження впорскування палива, паливопідкачуваль­ний насос низького тиску, форсунки, паливний бак з фільтром грубого очищення палива, фільтр тонкого очищення палива, па­ливопроводи низького і високого тиску, повітряний фільтр, впускний і випускний колектор, глушник, в окремих двигунах турбокомпресор.

Газове паливо для автомобільних двигунів застосовують у стисне-
ному або зрідженому стані. Метан стискають до тиску в середньому
20 МПа і зберігають у товстостінних балонах. Етан, пропан і бутан
переходять у рідкий стан при стисканні до 1,6 МПа. їх також зберігають у балонах.

Газоповітряні суміші порівняно з бензоповітряними мають вищі (Иі і идетонаційні властивості, що дає змогу підвищити ступінь стискання і поліпшити економічні показники двигуна. Газові двигуни характеризуються повнішим згорянням суміші й набагато нижчою токсичністю (шкідливістю) відпрацьованих газів, завдяки чому зменш ується забруднення навколишнього середовища.

У разі застосування газу не змивається плівка оливи зі стінок гільз і поршнів, зменшується нагароутворення в камерах згоряння; через відсутність конденсації пари бензину на стінках гільз циліндрів не розріджується олива, завдяки чому в 1,5...2 рази збільшуються період служби двигуна й період зміни оливи.

Однак у газобалонних автомобілів складна система живлення, підвищуються вимоги щодо пожежо- й вибухобезпечності, потужних газових двигунів на 10...20 % менша порівняно з карбюратор­ними, оскільки в суміші з повітрям газ займає більший об'єм, ніж бензин. Автомобіль втрачає частину своєї вантажопідйомності через велику масу газобалонної установки.

Двигуни, що працюють на стиснених або зріджених газах, ство­рюють на базі карбюраторних. Для цього останні обладнують спеціальною газовою апаратурою й балонами, але вони зберігають здат­ність працювати також і на бензині.