Файл: Практикум для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 136 12 01 Проектирование и производство сельскохозяйственной техники.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 198
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
если двигатель работает с недогрузкой, т. е. не использует полностью свою эффективную мощность. Поэтому нужно загружать двигатель до мощности, близкой к номинальной.
Экономичность работы двигателя зависит также от степени использования теплоты, выделившейся при сгорании топлива. Чем ее больше преобразуется в работу, тем экономичнее двигатель. Большая часть теплоты (20...30%) отводится системой охлаждения и отработавшими газами (25...35%). Имеются и другие потери энергии топлива. Только 32...40% теплоты превращается в полезную работу.
Ход выполнения работы:
1. Ознакомление с устройством, классификацией и рабочим процессом ДВС.
2. Изучение основных понятий и определений рабочего процесса четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателя.
3. Ознакомление с мощностными и экономическими показателям ДВС.
Оформление отчета
Отчет
по лабораторной работе № 2
«Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания»
1.Цель работы: …
2.Оборудование, приспособления, инструмент: …
3. Классификация ДВС, основные понятия и определения
4. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля
6. Выводы.
Лабораторная работа № 3
Остов и кривошипно-шатунный механизм дизеля.
Цель работы: изучить устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания, а также остова блок-картера и головки цилиндра двигателя.
Оборудование, приборы и материалы:
1. Макет четырехтактного дизельного двигателя внутреннего сгорания Д-240 в разрезе.
2. Макет головки блока цилиндров.
3. Плакаты дизельного и бензинового двигателей внутреннего сгорания.
4. Учебный кинофильм.
Блок-картер - часть остова дизеля. В нем размещены детали, механизмы и системы. Блок-картеры четырехцилиндровых дизелей, с жидкостным охлаждением устроены в основном одинаково. Они представляют собой чугунную отливку коробчатой формы, верхняя часть которой образует блок 2 цилиндров (рис.7), а более широкая нижняя - картер. Нижняя часть блок-картера открыта, что облегчает монтаж коленчатого вала 21 и других деталей. Снизу картер закрывают масляным поддоном 27. К верхней обработанной плоскости блок-картера на шпильках крепится головка 4 цилиндров. Внутри блок-картера сделано несколько перегородок. Горизонтальная отделяет верхнюю полость, в которой циркулирует жидкость, от нижней, где вращается коленчатый вал. Продольная отделяет полость блок-картера для охлаждающей жидкости от камеры штанг 15. Три поперечные перегородки выполнены для жесткости.
В перегородках, передней и задней стенках конструкцией предусмотрены так называемые постели для коренных подшипников коленчатого вала.
Подшипники и крышки растачивают с большой точностью, поэтому не допускается замена крышек, каждая из которых обозначена соответственно меткам на блок-картере.
Пространство между наружной поверхностью цилиндров и внутренними стенками блок-картера называют водяной рубашкой. Ее заполняют охлаждающей жидкостью.
В стенках блок-картера выполнены каналы для подвода масла к трущимся поверхностям и отверстия для установки деталей. На внутренних и наружных поверхностях стенок имеются обработанные площадки для крепления различных деталей и механизмов. Чтобы не допустить утечки охлаждающей жидкости или масла и попадания в блок-картер загрязнений, между ними и деталями в местах крепления помещены картонные или паронитовые прокладки либо специальные сальники. Паронит – листовой материал, изготовляемый вулканизацией каучука, с добавлением асбеста и различных примесей. Особенность дизелей с воздушным охлаждением (рис. 8, а) – это то, что каждый из их цилиндров в отдельности крепят к общему чугунному картеру. Особенности блок-картеров дизелей СМД-62 (рис. 8, б) и ЯМЗ-240Б обусловлены V-образным расположением цилиндров.
Рисунок 7. Дизель Д-240 (частичный разрез)
1 – маховик, 2 – блок цилиндров, 3 – прокладка головки блока цилиндров, 4 – головка блока цилиндров, 5 – крышка головки блока цилиндров, 6 – валик коромысел, 7 – тарелка пружины клапана, 8 – напрвляющая втулка клапана, 9 – клапан, 10 – сапун, 11 – пружина внутренняя и наружняя, 12 – стойка валика коромычел, 13 – коромысло, 14 – колпак крышки, 15 – штанга, 16 – толкатель, 17 передняя опора двигателя, 18 – шкив коленчатого вала, 19 – распределительные шестерни, 20 – распределительный вал, 21 – коленчатый вал, 22 – шатун, 23 – противовес, 24 – поршневой палец, 25 – поршень, 26 – гильза цилиндра, 27 – поддон картера.
При работе дизеля возможен прорыв воздуха и газов из цилиндров в картер. Чтобы при этом избежать повышения давления в картере и предотвратить вытеснение из него масла, его полость сообщена с атмосферой при помощи сапуна 10 (см. рис.7), который пропускает из картера наружу воздух и газы, если давление в нем выше атмосферного. При установлении давления ниже атмосферного, сапун пропускает в картер наружный воздух.
Подвески остова различны. Дизель Д-240 сзади крепят к корпусу муфты сцепления, спереди–к брусу полурамы трактора через резинометаллический амортизатор. В отличие от этого дизель Д-144 спереди закреплен через два резинометаллических амортизатора. Передняя опора дизеля ЯМЗ-240Б расположена на передней крышке блок-картера, а две задние–по обеим сторонам картера маховика. Дизель СМД-62 имеет четырехточечную подвеску, а А-41–шеститочечную.
Головка цилиндров дизелей представляет собой сложную отливку из чугуна или алюминиевого сплава (Д-144).Каждый цилиндр воздушного охлаждения дизеля Д-144 закрыт своей головкой 3 На дизелях Д-240 и А-41 одной головкой цилиндров сверху закрывается блок-картер. По две головой (на каждые три цилиндра ряда) установлены на дизелях СМД-62 и по четыре (также на каждые три цилиндра)–на ЯМЗ-240Б. Головку цилиндров крепят с помощью шпилек, ввернутых в блок-картер. Их затягивают динамометрическим ключом с определенным усилием в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. Для устранения выхода газов из цилиндров и утечек охлаждающей жидкости из водяных рубашек между блок-картером и головкой цилиндров располагают асбостальную прокладку.
Внутренняя полость головки цилиндров – это водяная рубашка. Охлаждающая жидкость направляется по каналам к наиболее нагретым местам: перемычкам между клапанными гнездами и форсунками. К клапанным гнездам подходят каналы для подачи воздуха в цилиндры и отвода из них отработавших газов. В дизеле Д-240 впускные каналы расположены сверху, а выпускные – справа; в А-41, СМД-62 и ЯМЗ-240Б впускные каналы–справа, выпускные– слева. Выпускные и впускные каналы дизеля Д-144 находятся слева. В гнездах выпускных клапанов дизелей ЯМЗ-240Б и А-41 запрессованы седла из жаропрочного чугуна, а СМД-62 – из никелевого сплава. В седлах впускных клапанов дизеля СМД-62 имеется ширма, создающая вихревое движение воздуха в камере сгорания, способствующее улучшению смесеобразования. Сверху на головке цилиндров установлены детали механизма газораспределения и крышка 5 (см. рис.7) головки, к которой крепят впускной трубопровод и колпак 14 крышки.
В головке цилиндров дизеля А-41, кроме деталей механизма газораспределения, расположен декомпрессионный механизм.
На головке 3 цилиндра дизеля Д-144 выполнены охлаждающие ребра 10. Цилиндр и его головку уплотняют запрессовыванием нижней части головки в верхнюю полость цилиндра 4, имеющего две кольцевые выточки, вследствие чего прокладка отсутствует. В гнезда клапанов запрессованы чугунные седла. Сверху головка цилиндров закрывается штампованным колпаком 1. Для уплотнения между ними имеется прокладка 2.
ДЕТАЛИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
И УСЛОВИЯ ИХ РАБОТЫ
Все детали кривошипно-шатунного механизма размещают в блок-картере. На детали механизма действуют силы давления газов и инерции, изменяющиеся по численным значениям и направлениям. Условия работы здесь осложняются химическим и температурным воздействием горячих газов. В результате снижается механическая прочность деталей, изменяются их размеры. Поэтому все детали изготавливают из металлов, выдерживающих большие нагрузки, температурные и химические воздействия.
Цилиндр вместе с поршнем и головкой ограничивает объем, в котором совершается рабочий цикл двигателя. Внутренняя поверхность его стенок служит направляющей при движении поршня. Цилиндр 26 (см. рис.7), вставленный в блок-картер дизеля, называют гильзой. При
менение гильзы цилиндра позволяет после износа ее заменить, сохранив блок-картер. Гильзы 7 (рис. 9, а)изготавливают из легированных чугунов, обладающих большой износостойкостью и высокими механическими свойствами.
Рисунок 9. Гильзы цилиндров.
а – дизеля Д-240; б – установка мокрой гильзы дизеля Д-240 в блок-картер; в – дизеля ЯМЗ-240Б; 1 и 3 – установочные пояса гильзы; 2 – зеркало гильзы цилиндра;
4 – упорный буртик; 5 – водяная рубашка блок-картера; 6 –прокладка головки цилиндров; 7 – гильза цилиндра; 8 –
Экономичность работы двигателя зависит также от степени использования теплоты, выделившейся при сгорании топлива. Чем ее больше преобразуется в работу, тем экономичнее двигатель. Большая часть теплоты (20...30%) отводится системой охлаждения и отработавшими газами (25...35%). Имеются и другие потери энергии топлива. Только 32...40% теплоты превращается в полезную работу.
Ход выполнения работы:
1. Ознакомление с устройством, классификацией и рабочим процессом ДВС.
2. Изучение основных понятий и определений рабочего процесса четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателя.
3. Ознакомление с мощностными и экономическими показателям ДВС.
Оформление отчета
Отчет
по лабораторной работе № 2
«Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания»
1.Цель работы: …
2.Оборудование, приспособления, инструмент: …
3. Классификация ДВС, основные понятия и определения
4. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля
5. Мощностные и экономические показатели работы двигателей
6. Выводы.
Лабораторная работа № 3
Остов и кривошипно-шатунный механизм дизеля.
Цель работы: изучить устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания, а также остова блок-картера и головки цилиндра двигателя.
Оборудование, приборы и материалы:
1. Макет четырехтактного дизельного двигателя внутреннего сгорания Д-240 в разрезе.
2. Макет головки блока цилиндров.
3. Плакаты дизельного и бензинового двигателей внутреннего сгорания.
4. Учебный кинофильм.
Теоретическая часть
Блок-картер - часть остова дизеля. В нем размещены детали, механизмы и системы. Блок-картеры четырехцилиндровых дизелей, с жидкостным охлаждением устроены в основном одинаково. Они представляют собой чугунную отливку коробчатой формы, верхняя часть которой образует блок 2 цилиндров (рис.7), а более широкая нижняя - картер. Нижняя часть блок-картера открыта, что облегчает монтаж коленчатого вала 21 и других деталей. Снизу картер закрывают масляным поддоном 27. К верхней обработанной плоскости блок-картера на шпильках крепится головка 4 цилиндров. Внутри блок-картера сделано несколько перегородок. Горизонтальная отделяет верхнюю полость, в которой циркулирует жидкость, от нижней, где вращается коленчатый вал. Продольная отделяет полость блок-картера для охлаждающей жидкости от камеры штанг 15. Три поперечные перегородки выполнены для жесткости.
В перегородках, передней и задней стенках конструкцией предусмотрены так называемые постели для коренных подшипников коленчатого вала.
Подшипники и крышки растачивают с большой точностью, поэтому не допускается замена крышек, каждая из которых обозначена соответственно меткам на блок-картере.
Пространство между наружной поверхностью цилиндров и внутренними стенками блок-картера называют водяной рубашкой. Ее заполняют охлаждающей жидкостью.
В стенках блок-картера выполнены каналы для подвода масла к трущимся поверхностям и отверстия для установки деталей. На внутренних и наружных поверхностях стенок имеются обработанные площадки для крепления различных деталей и механизмов. Чтобы не допустить утечки охлаждающей жидкости или масла и попадания в блок-картер загрязнений, между ними и деталями в местах крепления помещены картонные или паронитовые прокладки либо специальные сальники. Паронит – листовой материал, изготовляемый вулканизацией каучука, с добавлением асбеста и различных примесей. Особенность дизелей с воздушным охлаждением (рис. 8, а) – это то, что каждый из их цилиндров в отдельности крепят к общему чугунному картеру. Особенности блок-картеров дизелей СМД-62 (рис. 8, б) и ЯМЗ-240Б обусловлены V-образным расположением цилиндров.
Рисунок 7. Дизель Д-240 (частичный разрез)
1 – маховик, 2 – блок цилиндров, 3 – прокладка головки блока цилиндров, 4 – головка блока цилиндров, 5 – крышка головки блока цилиндров, 6 – валик коромысел, 7 – тарелка пружины клапана, 8 – напрвляющая втулка клапана, 9 – клапан, 10 – сапун, 11 – пружина внутренняя и наружняя, 12 – стойка валика коромычел, 13 – коромысло, 14 – колпак крышки, 15 – штанга, 16 – толкатель, 17 передняя опора двигателя, 18 – шкив коленчатого вала, 19 – распределительные шестерни, 20 – распределительный вал, 21 – коленчатый вал, 22 – шатун, 23 – противовес, 24 – поршневой палец, 25 – поршень, 26 – гильза цилиндра, 27 – поддон картера.
При работе дизеля возможен прорыв воздуха и газов из цилиндров в картер. Чтобы при этом избежать повышения давления в картере и предотвратить вытеснение из него масла, его полость сообщена с атмосферой при помощи сапуна 10 (см. рис.7), который пропускает из картера наружу воздух и газы, если давление в нем выше атмосферного. При установлении давления ниже атмосферного, сапун пропускает в картер наружный воздух.
Подвески остова различны. Дизель Д-240 сзади крепят к корпусу муфты сцепления, спереди–к брусу полурамы трактора через резинометаллический амортизатор. В отличие от этого дизель Д-144 спереди закреплен через два резинометаллических амортизатора. Передняя опора дизеля ЯМЗ-240Б расположена на передней крышке блок-картера, а две задние–по обеим сторонам картера маховика. Дизель СМД-62 имеет четырехточечную подвеску, а А-41–шеститочечную.
Головка цилиндров дизелей представляет собой сложную отливку из чугуна или алюминиевого сплава (Д-144).Каждый цилиндр воздушного охлаждения дизеля Д-144 закрыт своей головкой 3 На дизелях Д-240 и А-41 одной головкой цилиндров сверху закрывается блок-картер. По две головой (на каждые три цилиндра ряда) установлены на дизелях СМД-62 и по четыре (также на каждые три цилиндра)–на ЯМЗ-240Б. Головку цилиндров крепят с помощью шпилек, ввернутых в блок-картер. Их затягивают динамометрическим ключом с определенным усилием в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. Для устранения выхода газов из цилиндров и утечек охлаждающей жидкости из водяных рубашек между блок-картером и головкой цилиндров располагают асбостальную прокладку.
Внутренняя полость головки цилиндров – это водяная рубашка. Охлаждающая жидкость направляется по каналам к наиболее нагретым местам: перемычкам между клапанными гнездами и форсунками. К клапанным гнездам подходят каналы для подачи воздуха в цилиндры и отвода из них отработавших газов. В дизеле Д-240 впускные каналы расположены сверху, а выпускные – справа; в А-41, СМД-62 и ЯМЗ-240Б впускные каналы–справа, выпускные– слева. Выпускные и впускные каналы дизеля Д-144 находятся слева. В гнездах выпускных клапанов дизелей ЯМЗ-240Б и А-41 запрессованы седла из жаропрочного чугуна, а СМД-62 – из никелевого сплава. В седлах впускных клапанов дизеля СМД-62 имеется ширма, создающая вихревое движение воздуха в камере сгорания, способствующее улучшению смесеобразования. Сверху на головке цилиндров установлены детали механизма газораспределения и крышка 5 (см. рис.7) головки, к которой крепят впускной трубопровод и колпак 14 крышки.
В головке цилиндров дизеля А-41, кроме деталей механизма газораспределения, расположен декомпрессионный механизм.
На головке 3 цилиндра дизеля Д-144 выполнены охлаждающие ребра 10. Цилиндр и его головку уплотняют запрессовыванием нижней части головки в верхнюю полость цилиндра 4, имеющего две кольцевые выточки, вследствие чего прокладка отсутствует. В гнезда клапанов запрессованы чугунные седла. Сверху головка цилиндров закрывается штампованным колпаком 1. Для уплотнения между ними имеется прокладка 2.
ДЕТАЛИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
И УСЛОВИЯ ИХ РАБОТЫ
Все детали кривошипно-шатунного механизма размещают в блок-картере. На детали механизма действуют силы давления газов и инерции, изменяющиеся по численным значениям и направлениям. Условия работы здесь осложняются химическим и температурным воздействием горячих газов. В результате снижается механическая прочность деталей, изменяются их размеры. Поэтому все детали изготавливают из металлов, выдерживающих большие нагрузки, температурные и химические воздействия.
Цилиндр вместе с поршнем и головкой ограничивает объем, в котором совершается рабочий цикл двигателя. Внутренняя поверхность его стенок служит направляющей при движении поршня. Цилиндр 26 (см. рис.7), вставленный в блок-картер дизеля, называют гильзой. При
менение гильзы цилиндра позволяет после износа ее заменить, сохранив блок-картер. Гильзы 7 (рис. 9, а)изготавливают из легированных чугунов, обладающих большой износостойкостью и высокими механическими свойствами.
Рисунок 9. Гильзы цилиндров.
а – дизеля Д-240; б – установка мокрой гильзы дизеля Д-240 в блок-картер; в – дизеля ЯМЗ-240Б; 1 и 3 – установочные пояса гильзы; 2 – зеркало гильзы цилиндра;
4 – упорный буртик; 5 – водяная рубашка блок-картера; 6 –прокладка головки цилиндров; 7 – гильза цилиндра; 8 –