Шпаргалка по "Устройству автомобилей"

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы сходятся, пружины разжимаются и поворачивают ведомую полумуфту в противоположную сторону, что вызывает уменьшение угла опережения впрыска топлива. Автоматическая муфта изменяет угол опережения впрыска топлива на 10-14°

Назначение механизмов и узлов магистрали низкого давления состоит в хранении топлива, его фильтрации и подачи под малым давлением к насосу высокого давления. Механизмы и магистрали высокого давления обеспечивают подачу и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя.

Основными механизмами  и узлами топливной аппаратуры дизелей  являются: топливный насос высокого давления, топливоподкачивающий насос  низкого давления, муфта опережения впрыска топлива, расположенные  в головках цилиндров форсунки, топливный бак с фильтром грубой очистки топлива, фильтр тонкой очистки топлива, топливопроводы низкого и высокого давления и сливные топливопроводы. Привод насоса ВД осуществляет распредвал с помощью зубчатой передачи. При помощи автоматической муфты опережения впрыскивания он соединен с кулачковым валом насоса, на заднем конце которого под крышкой смонтирован всережимный регулятор частоты вращения коленвала. Топливоподкачивающий насос низкого давления через топливопровод засасывает топливо из бака через фильтр грубой очистки и нагнетает его опд избыточным давлением по топливопроводу в фильтр тонкой очистки. Их ФТО по топливопроводу топливо поступает к насосу высокого давления, откуда оно под большим давлением по топливопроводам подается в соответствии с порядком работы дизеля к его форсункам, через которые впрыскивается в цилиндры. Т к насос высокого давления подает топлива больше необходимого, то часть его через перепускной клапан по сливным топливопроводам отводится обратно в бак. Просочившееся через зазоры в деалях форсунок топливо сливается в бак по сливным топливопроводам. При этом неиспользованное топливо обеспечивает смазывание и охлаждение деталей насоса и форсунки.

19. Назначение, устройство и принцип работы  приборов системы питания дизелей (топливоподкачивающий насос, фильтры грубой и тонкой очистки, ТНВД, форсунки).

Фильтр грубой очистки топлива предназначен для очистки топлива от грубых механических примесей и воды и работает как отстойник.

Фильтр грубой очистки топлива двигателя состоит из корпуса с крышкой и сменного фильтрующего элемента из хлопковой нити, намотанной на металлический трубчатый перфорированный каркас. Плотное соединение фильтрующего элемента с корпусом и крышкой достигается тем, что трехгранные кольцевые ребра крышки и днища корпуса вдавливаются в мягкие торцевые поверхности фильтра.

Топливо по трубопроводу поступает в полость между  стенками корпуса и фильтрующим  элементом. Пройдя через фильтр, очищенное  топливо поступает внутрь каркасной трубки и далее к топливоподкачивающему насосу. На внешней поверхности фильтрующего элемента и на днище корпуса осаждаются механические примеси. Для удаления воздуха при замене фильтра в верхней части крышки имеется резьбовое отверстие, закрытое пробкой.

Фильтр тонкой очистки топлива предназначен для очистки топлива от более мелких примесей. Фильтр состоит из корпуса, крышки и фильтрующего элемента, представляющего собой перфорированный металлический трубчатый каркас, обмотанный тканью, на котором сформирована фильтрующая масса из древесной муки, пропитанной пульвербакелитом. Фильтрующий элемент прижат к крышке пружиной.

Топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, заполняет  полость корпуса и проходит через фильтрующий элемент, далее поднимается вдоль стержня крепления и поступает к насосу высокого давления. В крышке ввернут штуцер с калиброванным отверстием, через которое топливо сливается в бак.

Топливоподкачивающий насос. В системах топливоподачи дизелей применяют поршневые насосы, которые служат для подачи топлива через фильтры к топливному насосу высокого давления (ТНВД).

Топливоподкачивающий  насос крепится к корпусу ТНВД с приводом от эксцентрика его  кулачкового вала и имеет ручной привод для заполнения топливом фильтров и удаления воздуха из топливной системы.

Топливоподкачивающий насос состоит из корпуса, в котором имеются топливные каналы, в средней части находится отверстие под поршень и роликовый толкатель; возвратных пружин поршня и толкателя; нагнетательного клапана; впускного клапана. Над впускным клапаном ввернут цилиндр с поршнем и штоком ручного привода.

При работе двигателя  эксцентрик набегает на ролик толкателя, который через шток передает усилие на поршень. Последний перемещается, сжимая возвратную пружину. В надпоршневом пространстве давление топлива повышается, впускной клапан закрывается, а нагнетательный открывается, и топливо по каналу перетекает в подпоршневое пространство. Когда эксцентрик сбегает с ролика толкателя, пружина поршня перемещает поршень в обратную сторону. В надпоршневом пространстве создается разрежение, открывается впускной клапан и топливо заполняет надпоршневое пространство. Одновременно в подпоршневом пространстве создается давление топлива, и оно поступает по трубопроводу к фильтру тонкой очистки.

Производительность  топливоподкачиваюшего насоса выше, чем расход топлива при работе двигателя. При уменьшении расхода топлива двигателем давление в подпоршневой полости повышается, и усилия сжатой пружины поршня недостаточно для преодоления давления топлива, ход поршня уменьшается, и, соответственно, снижается подача топлива насосом. Толкатель при этом свободно перемещается в обе стороны. По мере увеличения расхода топлива двигателем давление в подпоршневой полости уменьшается, активный ход поршня увеличивается и подача топлива насосом возрастает.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) подает через форсунки в камеру сгорания топливо в строго определенные моменты и в определенном количестве в зависимости от режима работы двигателя. На автомобильных двигателях применяют ТНВД золотникового типа с постоянным ходом плунжера и регулировкой окончания подачи топлива. Число секций топливного насоса соответствует числу цилиндров двигателя. Каждая секция обслуживает один цилиндр. Привод топливных насосов осуществляется от зубчатых колес распределительного вала.

ТНВД состоит  из корпуса с крышками, внутри корпуса имеется горизонтальная перегородка, в которой выполнены гладкие отверстия с пазами под роликовые толкатели. В верхней части корпуса имеются резьбовые отверстия крепления насосных секций, топливные каналы, отверстие крепления рейки поворота плунжеров. В нижней части корпуса расположен кулачковый вал привода насосных секций. Роликовый толкатель в верхней части имеет регулировочный болт с контргайкой.

Насосная секция включает в себя плунжер и гильзу, соединенные вместе, которые образуют плунжерную пару. Положение гильзы в насосе относительно топливных каналов фиксировано стопорным винтом. В верхней части гильзы имеется впускное и перепускное отверстия. Плунжер в верхней части имеет осевое и радиальное отверстия. От радиального отверстия плунжера выполнены две спиральные канавки. На нижнем конце плунжера имеется два выступа, входящих в пазы поворотной втулки, которая поворачивает плунжер, также имеется кольцевая проточка для опорной тарелки возвратной пружины плунжера. Другой конец пружины упирается в верхнюю тарелку, установленную в кольцевой выточке корпуса. На поворотной втулке крепится зубчатый хомутик, находящийся в зацеплении с рейкой поворота плунжеров. Над гильзой плунжера располагается нагнетательный клапан с седлом, упором и возвратной пружиной. Насосная секция в корпусе насоса крепится штуцером. От штуцера через ниппель топливо поступает по топливопроводу высокого давления к форсунке.

Работа насосной секции. При вращении кулачкового вала насоса кулачок набегает на ролик толкателя, который передает усилие на плунжер. Плунжер движется вверх, сжимая возвратную пружину и вытесняя топливо через впускное отверстие в канал насоса. При перекрытии этого отверстия давление топлива постепенно растет, и начинает открываться нагнетательный клапан. Клапан полностью открывается, плунжер продолжает двигаться вверх, давление топлива в надплунжерном пространстве растет. При достижении требуемого для впрыска топлива давления игла распылителя форсунки поднимается и происходит впрыск топлива в цилиндр.

Плунжер движется вверх, поддерживая давление впрыска  топлива. Как только отсечная кромка спиральной канавки совместится  с перепускным отверстием давление топлива резко падает, игла распылителя  форсунки под действием возвратной пружины садится в седло. Впрыск топлива прекращается. Одновременно нагнетательный клапан под действием возвратной пружины садится в седло, объем пространства за клапаном увеличивается и происходит отсечка подачи топлива. Конусный поясок нагнетательного клапана притерт к седлу и надежно изолирует надплунжерное пространство от топливопровода высокого давления, поддерживая в нем избыточное давление топлива, что обеспечивает стабильность при малой подаче топлива.

Плунжер какое-то время еще продолжает двигаться вверх, обеспечивая гарантированный впрыск топлива. Кулачок сбегает с ролика толкателя и под действием возвратной пружины плунжер начинает двигаться вниз, надплунжерное пространство заполняется топливом.

Форсунки служат для подачи топлива в камеру сгорания под большим давлением в мелко распыленном виде и обеспечивает четкую отсечку подачи топлива в конце впрыска. На дизелях применяют форсунки нескольких типов: открытые или закрытые, с распылителем, имеющим одно отверстие (сопло) или несколько. Закрытые форсунки могут быть штифтовые или бесштифтовые.

Форсунка дизелей  состоит из корпуса, в котором  имеется центральное отверстие  под штангу и наклонный топливный  канал; распылителя с тщательно обработанным осевым отверстием под иглу и топливных каналов. В нижней части распылителя имеются четыре сопла, кольцевая проточка и два глухих отверстия под штифты. Игла распылителя имеет цилиндрическую направляющую часть, конусные пояски в средней и нижней частях. Распылитель с иглой крепится к корпусу накидной гайкой. В верхней боковой части находится прилив с резьбовым отверстием под топливный штуцер с фильтрующей сеткой. В центральной верхней части имеется резьба под резьбовую втулку, в центре которой находится резьбовое отверстие под регулировочный винт с контргайкой. Нижняя часть винта является верхней опорной тарелкой под возвратную пружину иглы распылителя. На штанге в верхней части крепится нижняя опорная тарелка пружины, в нижней части запрессован шарик для плотной посадки иглы на седло. Резьбовая втулка в верхней части закрыта колпачковой гайкой с резьбовым отверстием под дренажный трубопровод.

Топливо подводится к форсунке через штуцер с сетчатым фильтром и поступает по наклонному каналу корпуса в кольцевую проточку распылителя. Затем топливо по трем каналам проходит в кольцевую полость (средней части распылителя), расположенную под утолщенной (с конусным пояском) частью иглы. Под действием топлива, поступающего в полость, игла поднимается, сжимая возвратную пружину. Сопла распылителя открываются, и топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания впрыска давление топлива падает и под действием возвратной пружины игла плотно садится на седло в распылителе. Давление впрыска топлива регулируется регулировочным винтом с контргайкой в резьбовой втулке затяжкой возвратной пружины иглы распылителя. Топливо, просочившееся между иглой и распылителем, отводится дренажным трубопроводом в бак.

20. Влияние  работы дизельного двигателя  на загрязнения окружающей среды.

Тепловые двигатели  выбрасывают в окружающую среду большое количество вредных веществ. Источниками вредных выбросов двигателя являются отработавшие газы, картерные газы, испарения из системы питания и утечки топлива, масла и другие эксплуатационные жидкости. Все выбрасываемые двигателем вредные вещества делятся на три группы:

• экологически нейтральные, не нарушающие физических свойств окружающей среды, например азот;

• неядовитые, но экологически активные, не оказывающие  непосредственного негативного воздействия, но способствующие образованию фотохимического смога, парникового эффекта» и др.

• ядовитые (токсичные  и канцерогенные) вещества, оказывающие  прямое негативное влияние на организм человека и окружающую среду. Это  оксиды углерода и азота, углеводороды, в том числе ароматического ряда, различные кислоты, соединения свинца, серы и дисперсные частицы. Дизели работают на более обедненных, чем бензиновые двигатели, горючих смесях. На частичных нагрузках коэффициент избытка воздуха у них примерно в три раза, а на полных в полтора раза превышает теоретически необходимый. Естественно, это уменьшает содержание оксида углерода и оксидов азота в отработавших газах. Для улучшения экологичности на дизелях устанавливают нейтрализаторы и сажевые фильтры. Нейтрализаторы дожигают до 40 % тяжелых углеводородов, адсорбированных на частицах сажи.

В настоящее  время законодательными актами большинства  стран введены нормы выбросов вредных веществ с отработавшими газами.

     21. Назначение, типы и общее устройство трансмиссии.

Трансмиссия (силовая передача) автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и изменения величины и направления действия этого момента.

Требования, предъявляемые к трансмиссии:

• обеспечение  прямого и обратного направлений  движения;

• обеспечение  соответствия эксплуатационных режимов  минимальному расходу топлива и эмиссии вредных веществ в отработавших газах.

Автомобили в  зависимости от способа преобразования крутящего момента могут иметь механическую, гидромеханическую или электромеханическую трансмиссию.

По способу  изменения передаточного числа  автомобили могут иметь ступенчатую, бесступенчатую или комбинированную  трансмиссию.

В настоящее  время наибольшее распространение  получили автомобили с двумя или  тремя мостами с механическими трансмиссиями. При наличии двух мостов ведущими могут быть оба или один из них, при наличии трех мостов — ведущими могут быть все три или два задних. Число ведущих мостов характеризуется колесной формулой по общему числу колес и числу ведущих, например 4 х 2, 4 х 4, 6 х 4, 6 х 6 и т. д. Первая цифра обозначает общее число колес, вторая — число ведущих колес.