Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

воздуха в радиатор отопителя осуществляется заслонкой, которая имеет три положения. Первое положение направля- ет воздух в отопитель только из кабины (салона), второе — из вентиляционного канала в отопитель, третье — только в кабину с забором воздуха снаружи.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего служит система охлаждения двигателя?
2. Какие системы охлаждения существуют, каков принцип
их работы ?
3. Из чего состоит система жидкостного охлаждения ?
4. Для чего служит и как работает радиатор?
5. Объяснить, как устроен и работает термостат.
6. Для чего предназначен и как работает предпусковой подо-
греватель?
Система смазывания
В зависимости от условий и режима работы того или иного механизма применяются различные сорта и виды сма- зок.
Масла, применяемые для смазки двигателей, должны отвечать ряду требований: обладать определенной вязкос- тью, не содержать механических примесей, воды, кислот и щелочей. Присадки, вводимые в масла, должны обеспечи- вать снижение износа трущихся деталей (противоизносные), устранять коррозию металла (противокоррозионные), пре- дотвращать пенообразование (антипенные) и задиры повер- хностей трения.
В марках масел буква «М» обозначает моторное масло.
Затем следуют цифры — класс кинематической вязкости в сантистоксах (сСт) при 100°С. Далее буквы, обозначающие группу по эксплуатационным свойствам. Нижние цифровые
52

индексы 1 и 2 обозначают соответственно масла для карбю- раторных двигателей и дизелей, буквенные индексы — на- личие присадок.
Например:
М-10В
1
— масло моторное, кинематическая вязкость
10 сСт, всесезонное, для карбюраторных двигателей.
М-10Г
2п
— масло моторное, кинематическая вязкость
10 сСт, летнее, для дизельных двигателей, с присадками.
Для автомобильных двигателей применяют комбиниро- ванную систему смазки. В зависимости от размещения и условий работы деталей масло подается либо под давлени- ем, либо разбрызгиванием, либо самотеком. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, к ос- тальным — разбрызгиванием и самотеком.
Система смазки представляет собой ряд приборов и агре- гатов для хранения, подвода, очистки и охлаждения масла:
• поддон картера двигателя;
• маслозаборник;
• масляный фильтр грубой очистки;
• масляный фильтр тонкой очистки;
• масляный насос;
• маслопроводы;
• масляный радиатор;
• контрольно-измерительные приборы и датчики.
Рассмотрим работу системы смазки дизельного двигате- ля КамАЗ-740 (рис. 22). Масло из поддона через маслопри- емник с сетчатым фильтром поступает в секции масляного насоса. Из нагнетающей секции масло через канал подается в полнопоточный фильтр, а оттуда в главную масляную ма- гистраль. Затем по каналам в блоке и головках цилиндров масло под давлением подается к деталям КШМ и ГРМ, ТНВД и компрессору.
53

Рис. 22. Схема системы смазки двигателя КамАЗ-740
К шатунным подшипникам масло подается по каналу коленчатого вала от ближайшей к ним коренной шейки.
Опоры штанг и толкателей газораспределительного механиз- ма омываются пульсирующей струей, а остальные детали — разбрызгиванием или самотеком масла.
Масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосъемными кольцами, отводится через сверления в поршневых канавках внутрь поршня и смазывает опоры поршневого пальца в вер- хней головке шатуна и бобышках поршня.
54

Из главной смазочной магистрали масло под давлением подается к термосиловому датчику, а при открытом кране включения гидромуфты — в саму гидромуфту.
Из радиаторной секции масляного насоса масло подает- ся к фильтру центробежной (тонкой) очистки и через откры- тый кран включения масляного радиатора в сам радиатор, а из него в поддон картера двигателя. Если кран включения масляного радиатора закрыт, то из центрифуги (фильтр цен- тробежной очистки) масло поступает в поддон через слив- ной клапан.
Недостаточная подача масла к трущимся деталям двига- теля вызывает потерю мощности, усиленный износ деталей, перегрев и расплавление подшипников скольжения, закли- нивание поршней и в конечном итоге — прекращение рабо- ты двигателя.
При чрезмерной подаче часть масла попадает в камеру сгорания, забрызгивает контакты свечей, от чего на них уве- личивается отложение нагара и ухудшается работа системы зажигания.
Масляный насос шестеренчатого типа создает давление и обеспечивает циркуляцию масла в смазочной системе.
Двухсекционный масляный насос (рис. 23) состоит из корпуса, внутри которого расположены две пары шестерен, образующие нагнетательную и радиаторную секции. Нагне- тательная секция подает масло в главную масляную маги- страль для смазки двигателя. Радиаторная секция подает масло через центробежный фильтр в масляный радиатор.
Две шестерни насоса закреплены неподвижно через шпон- ку на приводном валике, а две другие — свободно на оси, запрессованной в корпусе насоса. Приводной валик масляно- го насоса вращается от косозубой шестерни, которая в зави- симости от модели двигателя может располагаться на пере- днем конце коленчатого вала либо на распределительном валу.
При вращении шестерни верхней секции захватывают масло впадинами между зубьев и переносят его в главную
55

Рис. 23. Шестеренчатый двухсекционный масляный насос:
1 — ведущая шестерня верхней секции; 2 — ведомая шестерня верх-
ней секции; 3 — редукционный (плунжерный) клапан; 4 — ведущая
шестерня нижней секции; 5 — ведомая шестерня нижней секции;
6 — перепускной клапан; 7 — кран масляного радиатора; 8 — вал
56

масляную магистраль двигателя. Максимальное давление в системе ограничивается редукционным клапаном, при повы- шении которого часть масла через перепускной клапан воз- вратится в поддон картера двигателя.
Масляные фильтры. В процессе эксплуатации двигате- ля масло загрязняется в результате износа деталей металли- ческими частицами, продуктами нагара и коксования масла, образующимися в результате сгорания его на стенках цилинд- ров и деталях двигателя.
Сетчатый фильтр маслоприемника предварительно филь- трует масло от механических примесей перед его поступле- нием в насос. После выхода из насоса масло частично или полностью очищается в фильтрах грубой, тонкой или центро- бежной очистки. Фильтры устанавливают в различных со- четаниях в зависимости от модели двигателя и конструкции системы смазывания. На многих двигателях применяют до- полнительную очистку масла, выполняя грязеуловители в шатунных шейках коленчатого вала.
Фильтрующий элемент пластинчато-щелевых фильтров грубой очистки состоит из набора металлических фильтрую- щих пластин, разделенных тонкими металлическими плас- тинами.
Фильтр тонкой очистки имеет сменный фильтрующий элемент, заполненный фильтрующей массой.
Фильтр центробежной очистки масла представляет со- бой центрифугу (рис. 24). Преимущество этого фильтра со- стоит в том, что он в первую очередь задерживает тяжелые примеси. Его работу легко и надежно можно проверить прослушиванием вращения ротора в течение короткого вре- мени после остановки двигателя.
Полнопоточный масляный фильтр имеет два сменных фильтрующих элемента, заполненных древесной мукой на пульвербакелитовой связке (рис. 25).
Масляный радиатор служит для охлаждения масла и предотвращения его разжижения в результате нагрева от соприкосновения с горячими деталями двигателя.
57

Рис. 24. Фильтр центробежной очистки масла:
1 — ось ротора; 2 — жиклер; 3 — поддон; 4 — ротор; 5 — колпак
ротора; 6 — кожух фильтра; 7 — фильтрующая сетка; 8 — гайка
крепления колпака; 9 — гайка крепления ротора; 10 — гайка-бара-
шек крепления кожуха
58

Масляный радиатор состоит из двух бачков и горизонталь- ных трубок между ними. Для увеличения площади охлажде- ния и жесткости трубки скреплены металлическими пласти- нами.
Масляными радиаторами снабжаются, как правило, гру- зовые автомобили ввиду тяжелых условий работы их двига- телей. Для легковых автомобилей достаточное охлаждения масла обеспечивают обдув поддона картера встречным пото- ком воздуха и вентиляция картера.
Для предотвращения разрушения масляных трубопрово- дов при повышенном давлении и для обеспечения нормаль- ной подачи масла при износе деталей в системе смазки пре- дусмотрен редукционный клапан. При понижении давления масла включается предохранительный клапан, который от- ключает масляный радиатор от системы.
Рис. 25. Полнопоточный масляный фильтр КамАЗа:
1 — крышка; 2 — фильтрующий элемент; 3 — прокладка; 4 —
колпак
59

Маслопроводы изготовляются из латунных или проре- зиненных трубок, соединяющих отдельные участки систе- мы смазки. Маслоналивные патрубки расположены сверху или сбоку двигателя, соединены с поддоном картера непос- редственно через маслоналивную трубу и имеют воздушные фильтры. Визуальный контроль за уровнем в системе осу- ществляется при помощи масломерного щупа, имеющего отметки «min» и «max». Требуется регулярно следить, чтобы уровень масла был у отметки «max».
Вентиляция картера служит для охлаждения масла и для освобождения картера от паров топлива, воды и отрабо- тавших газов, которые, проникая через несплошности пор- шневой группы, разжижают и загрязняют масло.
У некоторых моделей двигателей — открытая вентиля- ция картера, когда нижний конец отсасывающей трубки имеет косой срез, направленный назад по ходу автомобиля. При движении у среза создается разряжение, в результате кото- рого газы отсасываются из картера. Разряжение из картера через трубку передается под крышку газораспределительно- го механизма и туда же из вакуумного фильтра подается воздух.
Однако следует учитывать, что картерные газы токсич- ны. В современных карбюраторных двигателях предусмат- ривают закрытую (принудительную) систему вентиляции картера, когда картерные газы отводятся во впускной кол- лектор, что исключает их выброс в атмосферу.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каким требованиям должны отвечать моторные масла?
2. Как устроена система смазывания автомобиля?
3. Для чего служит и как устроен масляный насос?
60

4. Какие фильтры применяются в системе смазывания и как
они действуют ?
5. Для чего необходима и как осуществляется вентиляция
картера двигателя ?
Система питания карбюраторного двигателя
В карбюраторных двигателях в качестве топлива приме- няют бензин. Бензин — это легкоиспаряющееся жидкое топ- ливо, получаемое из нефти крекинг-процессом или прямой перегонкой.
Бензин должен обладать определенными свойствами. К основным свойствам бензина относятся удельный вес, теп- лотворность, испаряемость и детонация. Кроме того, бен- зин должен не вызывать коррозии металла и длительное вре- мя сохранять свои свойства.
На склонности бензина к детонации следует остановить- ся особо. При нормальных условиях сгорания рабочей смеси давление в цилиндрах нарастает плавно. При применении топлива качества более низкого, чем предусмотрено техни- ческими характеристиками двигателя, и установке очень ран- него момента зажигания часть смеси горит со скоростью до
2000 м/с, почти в 100 раз превышающей оптимальную. Та- кое взрывчатое сгорание смеси называют детонацией. Склон- ность бензина к детонации условно оценивается октановым числом. Чем выше октановое число, тем бензин меньше склонен к детонации. В современных автомобильных двига- телях применяют бензины с октановыми числами от 72 до
98. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия. Для сни- жения склонности бензина к детонации в него добавляют этиловую жидкость (ядовита в количестве до 1 см
3
на 1 л! топлива).
61

Рабочий процесс в цилиндрах двигателя протекает очень быстро. Например, при частоте вращения коленчатого вала
2000 об/мин, каждый такт совершается за 0,015 с. Это мож- но обеспечить лишь при скорости сгорания топлива 25—30 м/с. Однако горение жидкого топлива происходит гораздо медленнее. Повысить скорость сгорания до оптимального значения можно лишь при условии, что топливо будет раз- мельчаться на мельчайшие частицы, испаряться и тщатель- но перемешиваться с необходимым количеством воздуха.
Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо
15 кг воздуха. Такая смесь называется нормальной. Однако при соотношении 1 : 1 5 полного сгорания топлива не проис- ходит и часть его бесцельно теряется.
Для полного сгорания топлива необходим избыток воз- духа и соотношение топлива к воздуху должно быть 1:18.
Такая смесь называется обедненной. Но в этом случае в ре- зультате избытка воздуха происходят снижение скорости сгорания топлива и, как следствие, потеря мощности двига- теля. При увеличении соотношения более чем 1:18 скорость сгорания смеси резко падает, что приводит к дальнейшему падению мощности двигателя. И при соотношении 1:20 го- рючая смесь в цилиндрах не воспламеняется, равно как и при соотношении топлива к воздуху в смеси менее 1:6.
Для повышения мощности двигателя топливо должно сгорать со скоростью наиболее близкой к оптимальной, а это возможно при соотношении топлива и воздуха 1 : 1 3 .
Такая смесь называется обогащенной. Как было сказано ра- нее, при таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и снижается экономичность работы двигателя, зато достигается его наибольшая мощность.
В работающем двигателе различают следующие режи- мы работы:
• пуск холодного двигателя;
• работа на малой частоте вращения коленчатого вала
(режим холостого хода);
62

• работа при частичных (средних) нагрузках;
• работа при полных нагрузках;
• работа при резком увеличении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала (разгон).
Для всех этих режимов работы двигателя состав горю- чей смеси должен быть разным.
Система питания двигателя предназначена для приготов- ления и подачи к цилиндрам горючей смеси, а также для обеспечения регулирования ее количества и состава.
Система питания карбюраторных двигателей включает в себя (рис. 26):
• топливный бак;
• топливопроводы;
• топливные фильтры;
• топливный насос;
• карбюратор;
• воздушный фильтр;
• впускной коллектор;
• выпускной коллектор и трубопровод;
• глушитель шума выпуска отработавших газов.
Рис. 26. Схема системы питания карбюраторного двигателя
63