Реферат: Двигатель ЗиЛ-130

-Система питания:

Приборы системы питания. Все двигатели, работаю­щие на бензине, имеют принципиально одну и ту же си­стему питания  и работают на горючей смеси, состоящей из паров топлива и воздуха. В систему питания входят приборы, предназначенные для хранения, очистки и подачи топлива, приборы очистки воздуха и прибор, служащий для приготовления горючей смеси из паров топ­лива и воздуха.

Топливо помещается в топливном баке, вместимость которого достаточна для работы автомобиля в течение одной смены. Топливный бак грузового автомобиля расположен  сбоку автомобиля на раме.

Из топливного бака топливо поступает к топливным фильтрам-отстойникам, в которых от топлива отделяются механические примеси и вода. Фильтр-отстойник расположен на раме у топливного бака. Подачу топлива из бака через фильтр тонкой очистки к карбюратору осуществляет топливный насос, расположен­ный на картере двигателя» между рядами цилиндров сверху двигателя .

Приготовление необходимой горючей смеси из топлива и воздуха происходит в карбюраторе, установленном сверху двигателя на впускном трубопроводе. Воздух, по­ступающий для приготовления горючей смеси в карбюра­тор, проходит очистку от пыли в воздушном фильтре, расположенном непосредственно на карбюраторе или сбоку двигателя. В этом случае воздушный фильтр соединен с карбюратором патрубком.

Все приборы подачи топлива соединены между собой металлическими трубками — топливопроводами, которые крепятся к раме или кузову автомобиля, а в местах пере­хода от рамы или кузова к двигателю — шлангами из специальных сортов бензостойкой резины.

Карбюратор соединен с впускными каналами головки цилиндров двигателя при помощи впускного трубопро­вода, а выпускные каналы соединены с выпускным трубо­проводом, последний при помощи трубы соединен с глу­шителем шума выпуска отработавших газов.

Чтобы предотвратить возможность работы двигателя с чрезмерно большой частотой вращения коленчатого вала, в систему питания грузовых автомобилей включен ограничитель частоты вращения коленчатого вала.

Карбюратор К-88АМ двигателя ЗИЛ-130 имеет две смесительные камеры, каждая из которых обслуживает четыре цилиндра. При работе двигателя на средних нагрузках топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры, а затем через жиклеры полной мощности в эмульсионные каналы (рис. 19). В этих кана­лах к топливу подмешивается воздух, поступающий из воздушных жиклеров и жиклеров системы холостого хода. Образовавшаяся эмульсия попадает в смесительные камеры через кольцевые щели малых диффузоров. Под­держание постоянного состава обедненной смеси проис­ходит за счет торможения топлива воздухом.

Топливный насос. На автомобилях карбюратор распо­ложен выше топливного бака и подача топлива осу­ществляется принудительно. Для принудительной подачи топлива из бака к карбюратору на двигателе установлен топливный насос диафрагменного типа.

Насос (рис. 20) состоит из трех основных частей! корпуса, головки и крышки. В корпусе на оси размещен двуплечий рычаг с возвратной пружиной и рычаг ручной подкачки. Между корпусом и головкой насоса закреп­лена диафрагма, собранная на штоке, имеющем две тарелки. Двуплечий рычаг воздействует на шток через текстолитовую упорную шайбу. Под диафрагмой уста­новлена нагнетательная пружина.

В головке насоса расположены два впускных и один выпускной клапаны. Клапаны имеют направляющий стер­жень, резиновую шайбу и пружину. Сверху впускных клапанов расположен сетчатый фильтр.

Топливный насос диафрагменного типа приводится в действие непосредственно от эксцентрика распредели­тельного вала .

При набегании эксцентрика или штанги на наружный конец двуплечего рычага внутренний конец его, переме­щаясь, прогибает диафрагму вниз и над ней создается разрежение (см. рис. 20, а). Под действием создавшегося разрежения топливо из бака поступает по трубопроводу к впускному отверстию насоса и проходит через сетчатый фильтр к впускным клапанам, при этом нагнетательная пружина насоса сжимается. Когда выступ эксцентрика сходит с наружного конца двуплечего рычага, диафрагма под действием нагнетательной пружины перемещается вверх и в камере над ней создается давление. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан в выпускной канал и затем по трубке в поплавковую камеру карбю­ратора (см. рис. 20, б).

Для уменьшения пульсации топлива над нагнетатель­ным клапаном имеется воздушная камера. При работе насоса в этой камере создается давление, благодаря ко­торому топливо подается к карбюратору равномерно. Производительность топливного насоса рассчитана на работу с максимальным расходом топлива, однако в дей­ствительности количество подаваемого топлива должно быть меньше производительности насоса.

При заполненной поплавковой камере игольчатый клапан закрывает отверстие в седле и в топливопроводе, идущем от насоса к карбюратору, создается давление, которое распространяется в полость над диафрагмой. В этом случае диафрагма насоса остается в нижнем по­ложении, так как нагнетательная пружина не может преодолеть создавшееся давление, и двуплечий рычаг под действием эксцентрика и возвратной пружины ка­чается вхолостую.

Для заполнения поплавковой камеры карбюратора топливом при неработающем двигателе служит рычаг ручной подкачки, расположенный сбоку корпуса насоса. Рычаг имеет валик со срезанной частью и возвратную пружину. В отжатом положении срез валика находится над коромыслом и не воздействует на него. При переме­щении рычага ручной подкачки валик краями вырезан­ной части надавливает на внутренний конец двуплечего рычага и перемещает диафрагму вниз.

Рычагом ручной подкачки можно пользоваться тогда, когда эксцентрик освободил наружный конец двуплечего рычага .

Топливные фильтры и отстойники. Топливо, поступаю­щее к жиклерам карбюратора, не должно иметь меха­нических примесей и воды, так как примеси засоряют отверстия жиклеров, а замерзшая в зимнее время вода явится причиной прекращения подачи топлива. Для очистки топлива в системе питания двигателя преду­смотрена установка фильтров и отстойников. Сетчатые фильтры устанавливают в заливных горловинах топлив­ных баков, в корпусе диафрагменного насоса и во входных штуцерах поплавковой камеры карбюратора.

На  грузовых автомобилях в систему пита­ния дополнительно включены по два фильтра-отстойника. Один из фильтров-отстойников грубой очистки устанав­ливают у топливного бака. Этот фильтр (рис. 21, а) со­стоит из крышки и съемного корпуса. Внутри корпуса на стойках расположен фильтрующий элемент из набора тонких фильтрующих пластин, имеющих выштампованные выступы высотой 0,05 мм, поэтому между пластинами остается щель шириной 0,05 мм. Топливо из бака посту­пает через входное отверстие в отстойник фильтра. Так как отстойник имеет больший объем, чем топливопровод, скорость поступающего топлива резко снижается, что приводит к осаждению механических примесей и воды.

Топливо, проходя через щели фильтрующего элемента, дополнительно очищается от механических примесей, которые оседают на фильтрующем элементе.

Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 21, б) устанав­ливают перед карбюратором. Он состоит из корпуса, стакана-отстойника, фильтрующего элемента с пружиной и зажимом стакана. Фильтрующий элемент может быть выполнен керамическим или из мелкой сетки, свернутой в виде рулона.

Топливо, подаваемое диафрагменным насосом, посту­пает в стакан-отстойник. Часть механических примесей выпадает в виде осадка в стакане-отстойнике, а остальные примеси задерживаются на поверхности фильтрующего элемента.

Фильтр грубой очистки топлива установлен у топлив­ного бака и предназначен для предварительной очистки топлива, поступающего в топливо подкачивающий насос. Состоит он из корпуса, отстойника, крышки с подводя­щими штуцерами, сетчатого фильтрующего элемента, сливной пробки и пробки выпуска воздуха из системы.

Фильтр тонкой очистки топлива предназначен для очистки топлива от мелких частиц. Он состоит из двух колпаков, крышки и двух фильтрующих элементов. В нижней части каждого колпака ввернута сливная пробка. Сменный фильтрующий элемент изготовлен из бумаги. В крышке фильтра имеется сливной клапан, через который сливается часть топлива вместе с воздухом, попавшим в систему низкого давления.

Воздушный фильтр. Автомобиль зачастую эксплуати­руется в условиях сильного запыления воздуха. Пыль, попадая в цилиндры двигателя вместе с воздухом, вы­зывает ускоренный износ как цилиндров, так и поршневых колец. Очистка воздуха, поступающего для приготовле­ния горючей смеси, осуществляется в воздушном фильтре.

На автомобиле ЗИЛ-130 применяют воз­душные фильтры инерционно-масляного типа. Фильтр (рис. 22) состоит из корпуса масляной ванны, крышки с патрубком, фильтрующего элемента, изготовленного из металлической сетки или капронового волокна, стяжного винта  с  барашковой  гайкой.

Воздух под действием разрежения, создаваемого рабо­тающим двигателем, через патрубок попадает во входную кольцевую щель и, двигаясь по ней вниз, ударяется о масло, к которому прилипают крупные частицы пыли. При дальнейшем движении воздух подхватывает частицы масла и смачивает им фильтрующий элемент. Масло, сте­кающее с фильтрующего элемента, смывает частицы пыли, осевшие на отражателе. Воздух, проходя через фильтрующий элемент, полностью очищается от механи­ческих примесей и по центральному патрубку поступает в смесительную камеру карбюратора.

Фильтр устанавливают при помощи переходного патрубка непосредственно на карбюраторе и соединяют с карбюратором при помощи воздушного патрубка.

Топливный бак. Для хранения запаса топлива, необхо­димого для работы автомобиля, установлен топливный бак. Он состоит из двух половинок, штампованных из листовой стали и соединенных сваркой. Внутри бака, для увеличения жесткости и уменьшения ударов топлива при

его перемещении, установлены перегородки. Бак имеет заливную горловину с пробкой, в которой размещены два клапана, действие которых подобно действию паровоз­душных 'клапанов пробки горловины радиатора. Паровой клапан предотвращает потерю топлива при его испарении, а воздушный — препятствует возникновению разрежения в баке при расходовании топлива.

Топливный бак дизельного автомобиля аналогичен по своему устройству топливному баку автомобиля, работа­ющего на бензине, но в пробке его нет клапанов. Для предупреждения разрежения в, баке при выработке топ­лива, из него в верхней части установлена трубка, сооб­щающая внутреннюю полость бака с атмосферой.

Сверху бака установлен датчик указателя уровня топлива и штуцер с краном и заборной трубкой. Заборная трубка внизу заканчивается сетчатым фильтром. В ниж­ней части бака имеется сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой.

Вместимость топливного бака автомобиля следующая: ЗиЛ-130—170 л.

Впускные трубопроводы. Подача горючей смеси от карбюратора к цилиндрам двигателя осуществляется через впускной трубопровод.

Впускной трубопровод двигателя ЗИЛ-130 отлит из алюминиевого сплава и закреплен к головкам правого и левого рядов цилиндров. Впускной трубопровод имеет сложную систему каналов, по которым горючая смесь подводится к цилиндрам. Между впуск­ными каналами впускного трубопровода имеется про­странство, сообщенное с полостью охлаждения головок цилиндров.

Для уплотнения мест соединения между впускным трубопроводом и головками цилиндров устанавливают прокладки.

Выпускные трубопроводы. Они служат для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя, выполнены отдельно и прикреплены с наружной сторон головок цилиндров.

Для уменьшения сопротивления проходу горючей смеси и отработавших газов каналы впускных и выпуск­ных трубопроводов изготовляют  более корот­кими и с плавными переходами. Уплотняют выпускные трубопроводы при помощи металлоасбестовых прокладок, а крепят их на шпильках с гайками.

Подогрев горючей смеси. Процесс приготовления горю­чей смеси не заканчивается в смесительной камере кар­бюратора, а продолжается во впускном трубопроводе и цилиндрах двигателя. Для лучшего испарения топлива во время работы двигателя впускной трубопровод подогре­вается. Подогрев впускного трубопровода особенно необ­ходим при эксплуатации автомобиля в холодное время и в момент пуска его двигателя. Однако чрезмерный подо­грев горючей смеси нежелателен, так как при этом объем смеси увеличивается, а весовое наполнение цилиндров уменьшается.

В двигателе ЗИЛ-130  подогрев горю­чей смеси происходит за счет тепла, отдаваемого цирку­лирующей жидкостью в полости охлаждения впускного трубопровода. При пуске этих двигателей в условиях низких температур возможен подогрев впускного трубо­провода за счет пролива горячей воды через систему охлаждения.

-Система зажигания:

Сжатая рабочая смесь в цилиндре двигателя зажигается электрическим разрядом — искрой, образующейся между электродами свечи зажигания. Для образования элек­трического разряда в условиях сжатой рабочей смеси необходимо напряжение не менее 12—16 кВ.

Преобразование тока низкого напряжения в ток высо­кого напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя осуществляется приборами  зажи­гания. Система  зажигания состоит из источ­ников тока низкого напряжения, катушки зажигания, прерывателя-распределителя, конденсатора, свечей за­жигания, включателя зажигания и проводов низкого и высокого напряжений (рис. 23). В системе  зажигания имеется две цепи — низкого и высокого на­пряжения.

Цепь низкого напряжения питается от аккумуляторной батареи или от генератора. В эту цепь, кроме источников тока, последовательно включены включатель зажигания, первичная обмотка катушки зажигания с добавочным резистором и прерыватель.

Цепь высокого напряжения состоит из вторичной об­мотки катушки зажигания, распределителя, проводов высокого напряжения, свечей зажигания.

Образование тока высокого напряжения в катушке зажигания основано на принципе взаимоиндукции. При включенном выключателе зажигателя и сомкнутых кон­тактах прерывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора поступает на первичную обмотку ка­тушки зажигания, вследствие чего вокруг нее образуется магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке катушкн зажигания и магнитный поток вокруг нее исчезают. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной обмоток катушки зажигания и в каждом из них возникает неболь­шая э. д. с. Благодаря большому числу витков вторич­ной обмотки, последовательно соединенных между собой, общее напряжение на ее концах достигает 20 ... 24 кВ. От катушки зажигания, через провод высокого напря­жения, распределитель и провода ток высокого напряже­ния поступает к свечам зажигания, в результате чего между электродами свечей возникает искровой разряд, зажигающий рабочую смесь.

Э. д. с. самоиндукции, возникающая в первичной обмотке катушки зажигания, достигает 200 ... 300 В, что вызывает замедление исчезновения магнитного потока, появление самой искры между контактами прерыва­теля. Для предотвращения этого явления параллельно контактам прерывателя установлен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения (с 12 В 3—24 кВ). Она состоит из следующих основных частей  (рис. 24): сердечника, первичной обмотки из 250...400 ков толстого  изолированного медного  провода диа­метром 0,8 мм,   картонной трубки,  вторичной обмотки ... 25 тыс. витков тонкого провода диаметром 0,1 мм, железного   корпуса   с   магнитопроводами, карболитовой крышки,  клемм  и добавочного     резистора.   Вторичная обмотка расположена под первичной и отделена от нее слоем изоляции. Концы первичной обмотки выведены на клеммы карболитовой  крышки.  Один  конец вторичной обмотки соединен е первичной обмоткой, а второй выведен а центральную клемму карболитовой крышки.

Сердечник изготовляют из отдельных изолированных друг от друга полосок трансформаторной стали, чтобы уменьшить образование вихревых токов. Ниж­ний конец сердечника установлен в фарфоро­вый изолятор. Внутри катушка зажигания за­полнена трансформатор­ным маслом.

Добавочный резистор состоит из спирали, ке­рамических гнезд и двух шин. Сопротивление колеблется от 0,7 до 40 Ом. Один конец резистора соединен шиной с клем­мой ВК, а другой — с ВКБ.

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя контакты прерывателя продолжи­тельное время находят­ся в замкнутом состоя­нии, сила тока в пер­вичной цепи возрастает, резистор нагревается, увеличивается сопротивление в це­пи, в катушку зажигания поступает ток небольшой силы, этим она предохраняется от перегрева.

Когда частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается, время сомкнутого состояния контактов уменьшается, сила тока в первичной цепи уменьшается, нагрев и сопротивление добавочного резистора умень­шаются, что препятствует понижению напряжения во вторичной цепи.

При включении стартера резистор закорачивается, и пуск двигателя облегчается.

Прерыватель-распределитель. Образование тока высо­кого напряжения и распределение его по цилиндрам дви­гателя для своевременного воспламенения рабочей смеси должно соответствовать порядку работы цилиндров.

Чтобы индуктировать ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, необходимо пе­риодически размыкать первичную цепь батарейного за­жигания, что и выполняет прерыватель. Для распределения тока высокого напряжения по цилиндрам соответ­ственно порядку работы двигателя служит распредели­тель. Оба эти прибора объединены в один — прерыватель-распределитель.

Прерыватель (рис. 25) установлен на двигателе и при­водится в действие от распределительного вала. Основ­ными частями прерывателя является корпус, приводной вал, подвижный диск (на котором размещены изолирован­ный рычажок с контактом и неподвижная стойка с кон­тактом), неподвижный диск, центробежный и вакуумный регуляторы опережения, октан-корректор и кулачок с вы­ступами по числу цилиндров. Кулачок соединен с привод­ным валиком через центробежный регулятор. Контакты прерывателя наплавлены тугоплавким металлом  воль­фрамом. Рычажок прерывателя закреплен на диске шарнирно и своим контактом прижимается к неподвижному контакту пружиной. Вращающийся приводной валик кулачками нажимает на текстолитовый выступ рычажка прерывателя и за один оборот разомкнет, а пружина сомкнет контакты столь­ко раз, сколько имеется выступов на кулачке.

Размыкание первич­ной цепи катушки за­жигания вызывает ис­чезновение магнитного потока, пересекающего не только витки вто­ричной обмотки, а и первичной, вследствие чего в них индуктирует­ся ток самоиндукции на­пряжением 200 ... 300 В. Этот ток, замедляя ис­чезновение тока в пер- приводит к уменьшению э. д. с. во вторичной цепи. Ток самоиндукции также приводит к интенсивно­му искрению между контактами прерывате­ля и их разрушению. предотвратить воздействие э. д. с. самоиндукции, применяют конденсатор. Конденсатор включен параллельно контак­там прерывателя и в момент появления э. д. с. самоин­дукции заряжается, не допуская искрения на контактах. Кроме того, заряженный конденсатор, разряжаясь в об­ратном направлении, приводит к быстрому исчезновению тока в первичной цепи, а следовательно, и магнитного потока, благодаря чему напряжение во вторичной цепи повышается. Конденсатор (рис. 26) состоит из лакирован­ной бумаги, на которую нанесен тонкий слой цинка и олова. Эта бумага является обкладкой конденсатора и свернута в рулон. К торцам рулона припаивается по одному гибкому проводнику. Рулон обернут кабельной бумагой и пропитывается маслом.

Крепится конденсатор на корпусе снаружи или на подвижном диске прерывателя.

Емкость конденсатора 0,17 ... 0,25 мкФ. Конденсаторы из металлизированной бумаги обладают способностью самовосстанавливаться при пробое диэлектрика за счет заполнения отверстия маслом.

Большое влияние на работу батарейного зажигания оказывает зазор между контактами прерывателя. Нор­мальная работа батарейного зажигания будет при зазоре между контактами прерывателя в пределах 0,35... ... 0,45мм.

Если зазор будет большим, то время замкнутого состояния контактов уменьшится и сила тока в первичной обмотке катушки зажигания не успеет возрасти до тре­буемого значения и, как следствие этого, э. д. с. вторич­ной цепи не будет достаточной. Кроме того, при большой частоте вращения коленчатого вала будут возникать пере­бои в работе двигателя.

При малом зазоре происходит сильное ис­крение между контакта­ми, их обгорание и, как следствие, перебои на всех режимах работы двигателя. Зазор между контактами прерывате­ля регулируют переме­щением пластины со стойкой неподвижного контакта и при помощи эксцентрика, отвернув предварительно стопор­ный винт (рис. 27). Пос­ле регулировки стопор­ный винт нужно завер­нуть. Замеряют зазор при полностью разомк­нутых контактах пла­стинчатым щупом.

Распределитель уста­новлен сверху на кор­пусе прерывателя и со­стоит из ротора и крышки (рис. 28). Ротор изготовлен в виде гриб­ка из карболита, сверху в него вмонтирована контактная пластина. Крепится ротор на вы­ступе кулачка. Крышка распределителя изготов­лена также из карболи­та. На наружной ее части по окружности выполнены гнезда по числу цилиндров, в ко­торые вставляются про­вода, присоединяемые к свечам зажигания. В крышке размещено цент­ральное гнездо для крепления провода высокого напряжения от катуш­ки зажигания. Внутри, про­тив каждого гнезда, располо­жены боковые контакты, а в центре — угольный контакт с пружиной для соединения центрального гнезда с плас­тиной ротора.

Крепится крышка на корпусе прерывателя двумя пру­жинными защелками. Ротор, вращающийся вместе с кулачком,  соединяет поочередно центральный контакт с бо­ковыми контактами, замыкая цепь высокого напряжения через свечи тех цилиндров, где в данный момент должно происходить воспламенение рабочей смеси.

Свечи зажигания. Электрический разряд — искра — образуется в цилиндре между электродами свечи зажи­гания. Свеча (рис. 29) состоит из центрального электрода с изолятором (сердечник свечи) и стального корпуса, в ко­тором он крепится. Корпус имеет нарезную ввернутую часть, которой свеча ввернута в нарезное отверстие го­ловки цилиндров двигателя, в нижней части корпуса имеется один боковой электрод. В верхней части корпус свечи зажигания имеет грани под ключ. Центральный электрод с изолятором завальцован в корпусе свечи. Для уплотнения между кромками корпуса и буртиком изолятора проложены уплотняющие прокладки. На цен­тральном электроде сверху установлен наконечник для крепления провода высокого напряжения

Для обеспечения нормальных условий работы свечи зажигания необходимо, чтобы температура нижней части изолятора была в пределах 500 ... 600 'С, при которой сгорает нагар и очищается свеча.

Тепловая характеристика свечи зажигания зависит от длины нижней части изолятора и условий его охлажде­ния. Чрезмерный нагрев свечи приводит к калильному зажиганию и разрушению изолятора, а переохлажде­ние — к забрызгиванию электродов свечи маслом и на­гару.

Выбирают свечи зажигания для двигателя по их обозначениям, где указаны диаметр нарезной части, длина нижней части изолятора и материал изолятора. Диаметр нарезной части обозначается буквами М и А, где М соот­ветствует диаметру 18 мм и А—14 мм. Цифрой обозначе­но калильное число. Длина резьбовой части обозначается буквами Н — 11 мм, Д— 19 мм. Если буквы нет, то длина вверткой части равна 12 мм. Буква «В» обо­значает, что выступает нижняя часть изолятора, а «Т» — что герметизация изолятора выполнена терыоцементсм.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5