Презентация по МДК 01.02. ТО и ремонт автомобильного транспорта.Регулирование мощности двигателя внутреннего сгорания

ТЕМА: Регулирование мощности двигателей внутреннего сгоранияДИСЦИПЛИНА «ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА»СПЕЦИАЛЬНОСТЬ:23.02.03.»ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОГГО ТРАНСПОРТА» 3-КУРС 17-18 лет.ПОДГОТОВИЛ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ СПЕЦ ДИСЦИПЛИН БАБИЧ ФЕДОР ИВАНОВИЧ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ«БОРИСОВСКИЙ АГРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ» Мощность двигателя необходимо регулировать в со­ответствии с внешней нагрузкой. Достигается это изме­нением количества топлива, подаваемого в цилиндр. Если в цилиндр будет введено излишнее количество топлива или внешняя нагрузка окажется меньше мощ­ности двигателя, то число оборотов вала двигателя будет возрастать, и он может пойти вразнос. При недо­статочной подаче топлива в цилиндр или при возра­стании внешней нагрузки число оборотов будет умень­шаться и двигатель может остановиться. Стационарные двигатели, приводящие в движение электрические гене­раторы, компрессоры, насосы и т.д. должны работать с постоянным числом оборотов. Это достигается авто­матически путем, воздействия центробежного регуля­тора на топливный насос или на дроссельную заслонку, находящуюся в подводящем трубопроводе, в результа­те чего происходит либо изменение состава горючей смеси либо изменение количества ее. В связи с этим различают качественное, количественное и смешанное регулированиеКачественное регулирование состоит в том, что изменяется количество подаваемого топлива без изменения количества воздуха, т.е. изменяется качество смеси. Этот вид регулирования применяется в двигателях высокого сжатия (дизелях).Количественное регулирование характеризуется тем, что изменяется количество горючей смеси, подаваемой в цилиндр без изменения её состава. Этот способ регулирования применяется .в карбюраторных и газовых двигателях. Простота устройства и устойчивая работадвигателях. При небольших колебаниях нагрузки является основным преимуществом этого вида регулированияСмешанное регулирование состоит в том, что в зависимости от величины нагрузки пользуются либо качественнымлибо количественным регулированием.Этот вид регулирования широко используется в газо­вых двигателях. ОХЛАЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Во время работы двигателя в его цилиндрах при сгорании рабочей смеси выделяется большое количество тепла. Часть этого тепла идет на нагревание цилин­дра м деталей, соприкасающихся с нагретыми газами. Для создания нормальных температурных условий ^двигателя необходимо его охлаждать. Применяются следующие виды охлаждения — воздушное и водяноеПри воздушном охлаждении стенки цилиндра снаб­жаются ребрами, что увеличивает поверхность охлаж­дения двигателя. Воздух, соприкасаясь с ребрами, на­гревается и уносит тепло. Интенсивность охлаждения зависит от скорости, количества и температуры охлаж­дающего воздуха, от величины охлаждающей поверхности и т.д.Наиболее совершенным охлаждением является во­дяное. При водяном охлаждении стенки цилиндра де­лятся двойными и между ними проходит охлаждающая вода.Водяное охлаждение может быть проточным и циркуляционным. При проточном охлаждении водачерез двигатель проходит одни раз и выбрасывается в канализацию. источником, из которого берется охлаждающая вода, может быть река, пруд, озеро, колодец.Более совершенным водяным охлаждением является циркуляционное, при котором вода многократно возвращается в двигатель после охлаждения её в охладителе.На рис 23-15 представлена схема циркуляционного охлаждения с градирней. Вода в градирне разбрызги­вается мелкими струйками и распределяется по всему сечению при помощи деревянных брусков и плавок. Для создания лучшей тяги верхняя часть градирни вы­полняется в виде трубы. Охлаждение воды происходит от соприкосновения мелких капель воды с наружным воздухом и за счет частичного испарения охлажденной воды. Под градирней расположен бассейн, куда стекает охлажденная вода, из которого она с помощью насоса подается в двигатель. Убыль воды в бассейне пополня­ется при помощи насосной установки. Рис 23-15. Схема циркуляционного охлаждения ЗАЖИГАНИЕ В карбюраторах и газовых двигателях зажигание горючей смеси осуществляется с помощью электриче­ской искры, получаемой от источника тока высокого напряжения. Электрическое зажигание рабочей смеси бывает батарейное и от магнето.Схема батарейного зажигания представлена на рис. 23-16. Постоянный ток, получаемый от аккумуля­торной батареи 1, при помощи прерывателя 2 превра­щается в пульсирующий ток. Полученный ток в катушке зажигания преобразуется в ток высокого напряжения. 23-16. Схема батарейного зажигания1 -аккумуляторная батарея; 2-прерыватель, 3-конденсатор, 4-6 – обмотки, 5 – сердечник, 7 – распределитель, 8 – свечи Катушка зажигания представляет собой трансформатор, состоящий из сердечника 5 и двух обмоток 4 и 6.Изменение магнитного потока осуществляется прерывателем тока, который производит размыкание цепи первичного тока. В момент размыкания вторичной обмотке катушки возникает ток высокого напряжения который через распределитель 7 направляется к свечам 8 согласно по­рядку чередования вспышек по ци­линдрам. Прерыватель тока вращается коленчатым валом двига­теля. Для исключения образования электрической дуги при размыка­нии контактов и предохранения их от обгорания применяется конден­сатор 3.Аккумуляторная батарея отдает электрическую энергию в систему зажигания и одновременно заря­жается от специального генератора (при постоянном токе) или от выпрямителя (при переменном токе).Преимуществом батарейного питания является то, что интенсивность образующейся искры не зависит от скорости вращения вала двигателя . Такое зажигание применяется а автомобильных карбюраторных двигателях.Магнето представляет собой прибор, который вырабатывает ток низкого напряжения, преобразует его в ток высокого напряжения и распределяет по свечам.Электрическая свеча(рис 23-17) состоит из металлического стержня 1, вставленного в фарфоровый сердечник 3, закрепленный в стальном корпусе 5. Между электродами 6 и 7 устанавливается необходимый зазор(0,45-0,6 мм). Сердечник 3 крепится в корпусе гайкой 4. Проводник закрепляется на стержне прижимной гайкой 2.Число свечей в двигателе равно числу его цилиндров. Электрическая свеча ввертывается в крышку цилиндра двигателя. рис 23-17 Электрическая свеча1-металлический стержень, 2-гайка, 3-фарфоровый сердечник, 4-гайка, 5-корпус, 6-7 -электроды СМАЗКА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Для уменьшения трения и износа, а также для сни­жения температуры всех трущихся деталей их необходи­мо смазывать. В зависимости от способа подачи масла к трущимся деталям различают смазку разбрызгивани­ем, под давлением и смешанную.При смазке разбрызгиванием масло наливают в кар­тер двигателя до частичного погружения в него нижней головки шатуна при положении поршня в н. м. т. При быстром вращении кривошипа вала нижние головки ша­тунов, погружаясь в масло, захватывают его и разбрыз­гивают во всех направлениях. Образующиеся при этом мельчайшие масляные брызги оседают на поверхностях поршня, цилиндра и других деталей и смазывают их.Смазка под давлением производится путем подачи масла насосом через сетчатый фильтр по маслопроводам к местам смазки.Ввиду того, что у двигателя имеется много таких мест, смазку которых удобнее производить не способом разбрызгивания, чаше всего применяется смешанная смазка, сочетающая в себе смазку разбрызгиванием и смазку под давлением. Основные детали двигателя к которым сравнительно просто подвести масло по каналам, смазываются под давлением. Детали же, к которым подвод масла затруднителен (например поршни, цилиндры и др.) смазываются разбрызгиванием. Смешанная смазка обычно циркуляционная. Во время работы двигателя масло циркулирует по замкнутомуконтуру. ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Главнейшими общими конструктивными элементами поршневых двигателей являются остов, кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения. Кроме общих конструктивных элементов, имеются специфичные элементы принципиально отличные дркг от дркга у двигателей разных типов. К ним относятся система питания, зажигания, охлаждения и смазки.Остов двигателя состоит из неподвижных частей, являющихся основой, на которой укреплены все подвижные части двигателя. Остов состоит из фундаментной рамы, станины, цилиндров и цилиндровых крышек. Все эти части жестко скреплены между собой в одну систему.Фундаментная рама(рис 23-18) является нижней частью остова, устанавливаемой на фундамент. Она состоит из двух продольных балок 2, которые связаны поперечными балками 1. В гнездвх поперечных балок размещены коренные подшипники 3. Рама изготовляется из чугуна. Рис 23-18. Фундаментная рама.1-поперечная балка, 2-продальная балка, 3-подшипник, 4-отверстия для фундаментных болтов, 5-отверстия дя крепления станицы к раме. Станина является основанием рабочих цилиндров. Конструктивно станины разнообразны. Наибольшее распространение получили станины, состоящее из отдельных А-образных колонн, связанных снизу фундаментной рамой, а сверху блоком цилиндров в одну жесткую систему(рис 23-19). Рис 23-19. Станина А-образная. Цилиндры выполняются отдельными или в виде цилиндрового блока из двух, четырех, шести и более цилиндров, которые крепятся к станинам, а иногда составляют с ними одно целое. Обычно в цилиндр впрессовывается стальная гильза (втулка), в которой движется поршень. Гильза может быть вынута для ремонта или замены. Каждый цилиндр сверху закрывается крышкой, на которой располагаются клапаны. Если цилиндры составляют блок, то крышки представляют собой также блочную конструкцию. Крышки цилиндров имеют полости для водяного охлаждения.Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршня, шатуна, коленчатого вала и маховика. Кривошипно-шатунный механизм преобразовывает возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала.Поршень представляет собой ме­таллический стакан, обращенный днищем в сторону камеры сгорания. Поршень (рис- 23-20) состоит из нижней цилиндрической части 2, на­зываемой тронком или юбкой и верх­ней части 4 - головки поршня. В средней части поршня проходит поршневой палец 5, охватываемый верхней головкой шатуна. В местах, где поршневой палец вставляется в стенку поршня, делаются изнутри крупные приливы — бобышки 7. Дляизбежания утечки газов между стен­ками поршня и цилиндра на поршнеделаются специальные канавки, в ко­торые вставляются чугунные пружинящие поршневые кольца 3 квадрат­ного или прямоугольного сечения в количестве от трех до шести штук. Для уменьшения поступления масла в камеру сгорания поршень в нижней части снабжается одним или двумя маслосъемными кольца­ми 1. Маслосъемные кольца соскаб­ливают масло со стенок цилиндра иотводят его через отверстия в стенках поршня в картер двигателя. Рис. 23-201-маслосъемное кольцо, 2 – троик, 3 – уплотняющее кольцо, 4 – головка поршня, 5 – палец, 6 – пружинные кольца, 7 – бобышка. Рис.23-21. Механизм газораспределения четырехтактного двигателя с нижним расположением распределительного вала Поршни изготовляются обычно из серого чугуна. Для быстроходных двигателей поршни изготовляют из алюминиевых сплавов, плотность которых примерно в 2,5 раза меньше плотности чугуна. Днище поршня обычно делается выгнутым, реже — плоским. Шатун передает усилие газов от поршня на коленчатый вал. Для тихоходных двигателей шатуны изготовляются из мягкой угле­родистойстали, для быстроходных мощных двигателей – из хромоникелевой стали, а для быстроходных легких двигателей из алюминиевых сплавов.Коленчатые валы в зависимости от числа цилиндров изготовляются одно-, двух-, четырехколенными и т.д. Коленчатые валы являются наиболее ответственной и дорогой частью кривошипно-шатунного механизма. Изготовляются они из качественной углеродистой или легированной стали в соответствии с ГОСТ 704-52, который предъявляет высокие требования к качеству материала.Маховик применяется в двигателях с целью аккумулирования энергии, необходимой для совершения вспомогательных ходов, обеспечения равномерного вращения коленчатого вала и вывода поршня из мертвых точек. Маховик выполняется в виде тяжелого, тщательно отбалансированного диска, который насаживается на конец коленчатого вала. Чем больше масса маховика, тем равномернее и устойчивее работает двигатель. Для окружных скоростей, не превышающих 50м/сек,Маховики выполняются из чугуна,при больших скоростях -на литой стали. Маховики диаметром более двух метров изготовляются разъемными.Газораспределение в четырехтактном двигателе осуществляет­ся клапанным механизмом, показанном на рис. 23-21. Основными деталями механизма являются впускные и выпускные клапаны с пружинами и распределительный вал с кулачками. При вращении распределительного вала кулачок 1 поднимает толкатель 2, который поднимает штангу 3 и коромысло 4 и, воздействуя на стержень 5, открывает клапан. Обратная посадка клапана происходят под действием пружины 6. Клапаны изготовляются из специальных сор­тов стали; кулачковые валы — из углеродистой стали. СХЕМЫ УСТРОЙСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ В качестве примера устройства двигателя с внутренним смесе­образованием рассмотрим поперечный разрез стационарного беском­прессорного двигателя марки 6ч-42,5/60 (шестицилиндровый, четы­рехтактный, диаметр цилиндра 42,5 см, ход поршня 60 см), мощ­ностью 552 кат (рис. 23-22). Остов двигателя состоит из чугунной фундаментной рамы 1, на которую установлены стойки 3. На стой­ки опирается литой блок цилиндров 7. Коленчатый вал 2 с по­мощью шатуна 4 приводит в движение чугунные поршни, переме­щающиеся в чугунных цилиндровых втулках 6, вставленных в блок. Пространства между блоками и втулками представляют собой во­дяные рубашки. Цилиндры закрываются отдельными крышками 9, которые к блоку прикрепляются шпильками. Днище у поршня гнутое. Камера сжатия образуется пространством между крышкой и вогнутым днищем поршня. В крышках располагаются впускной и выпускной клапаны. Кроме клапанов, на крышке расположены предохранительные клапаны 11, предохраняющие цилиндр от внезапного повышения давления, пусковые клапаны 12 для пуска в ход двигателя и форсунки 10. С помощью распределительного вала 17 приводятся в действие пусковые и выпускные клапаны и топливные насосы 15, расположенные сбоку около каждого цилиндра. На распределительном валу насажены кулачки, с помощью которых посредством роликов 16, штанг 14 и роликов 13 происходит открытие клапанов. Рис 23-22. Поперечный разрез бескомпрессорного дизеля типа 6ч-42,5/60 Отработавшие газы удаляются из цилиндра через выпускной трубопровод 8. Воздух в цилиндрыдвигателя поступает из трубопровода 5.Двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные) бывают обычно многоцилиндровыми,вертикальными и выполняются преимущественно четырехтактными. Двигатели маломощные(мотоциклетные, подвесные лодочные и т.п.) изготовляются двухтактными Рис. 23-23 Автомобильный четырехтактный двигатель. 1.В.И.Карагодин,Н.Н.Митрохин Ремонт автомобилей и двигателей-Москва,Академия-2014г.2.В.М. Власов, С.В. Жанказиев, С.М. Круглов Техническое обслуживание и ремонт автомобилей-Москва,Академия-2014г.3.В.В.Петросян Ремонт автомобилей и двигателей-8-е издание-Москва,Академия-2014г Литература