1. Как работает термостат в двигателе КамАЗ на различных тепловых режимах? Покажитена схемах пути жидкости
Термостат предназначен дляускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания еготеплового режима в заданных пределах. Конструктивно он представляет собойклапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор.
На двигателях КамАЗ применяюттермостаты с твердым наполнителем (рисунок 1).
На двигателях КамАЗ дватермостата помещены в отдельном корпусе, который закреплен на переднем концеправого ряда цилиндров, начало открытия при температуре 80°С ±2°С, полноеоткрытие при температуре 93°С±2°С, работа термостатов параллельна.
/>
Рисунок 1. — Термостат двигателяКамАЗ:
1, 8 — стойки; 2 — баллон; 3 — активнаямасса (церезин); 4, 12 — клапаны; 5, 7 — пружины; 6, 10 — регулировочные гайки;9 — шток; 11 — резиновая вставка с шайбой; 13 — основание.
На холодном двигателе входжидкости в радиатор перекрыт клапаном 12, а вход в перепускную трубу к водяномунасосу открыт клапаном 4. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, чтоускоряет прогрев двигателя. При достижении температуры охлаждающей жидкости активнаямасса (церезин) 5, заключенная в баллоне 2, плавится, увеличиваясь в объеме. Приэтом баллон 2 перемещается вправо, открывая клапан 12, а клапан 4 закрываетвход в перепускную трубу к водяному насосу. Охлаждающая жидкость начинаетциркулировать через радиатор. В диапазоне температур 80…93°С охлаждающаяжидкость циркулирует через радиатор и перепускную трубу на вход насоса, клапаны4 и 12 открыты частично.
При температуре 93°С±2°Спроисходит полное открытие клапана 12 и закрытие клапана 4, при этом всяжидкость циркулирует через радиатор.
При снижении температурыохлаждающей жидкости до 80°С и ниже объем церезина уменьшается и клапаны 4 и 12под действием пружин 7 и 5 термостата занимают первоначальное положение.
/>
Рисунок 2. — Клапаны открыты.
/>
Рисунок 3. — Клапаны закрыты
2. Опишите работу ограничителя числа оборотов коленвала в карбюраторе К-88А.Покажите на схемах работу ограничителя при низких и высоких оборотах
Ограничитель частоты вращенияколенчатого вала служит для предотвращения повышения частоты вращения сверхдопустимых пределов. Во время работы нагрузки на двигатель часто уменьшаетсяили увеличивается в зависимости от внешних условий (рельефа местности,состояния почвы и др.). Изменение нагрузки на двигатель при неизменномположении дроссельной заслонки вызывает рост или падение частоты вращенияколенчатого вала. При снижении нагрузки она может возрасти сверх допустимыхзначений, что приводит к повышенному износу деталей двигателя и перерасходутоплива.
/>
Рисунок 1. — Схема ограничителячастоты вращения карбюратора К-88А.
Ограничитель состоит их двухмеханизмов: центробежного датчика и исполнительного механизма с диафрагменнымприводом, расположенным в карбюраторе. Центробежный датчик установлен на крышкераспределительных шестерен. Он включает в себя ротор 5, вал 2 которого получаетвращение от распределительного вала. В корпус ротора помещен клапан 4. Оноттягивается от отверстия В седла пружиной 3.
Исполнительный механизм состоитиз диафрагмы, которая штоком 6 соединена с концом двуплечего рычага 7. Другойконец рычага связан с пружиной 11 ограничителя. Двуплечий рычаг укреплен на осидроссельных заслонок 9. Их привод снабжен специальной кулачковой муфтой 8, спомощью которой дроссельные заслонки закрываются и открываются под действиемисполнительного механизма независимо от положения ножной педали (акселератора).При максимальной частоте вращения коленчатого вала пружина 11 удерживаетдиафрагму 12 в положении, соответствующем открытию дроссельных заслонок, какпоказано на рисунке. В этом случае полость Б (над диафрагмой) соединена черезтрубки и датчик с отверстием В, т.е. с атмосферой. С атмосферой связана иполость А (под диафрагмой).
При частоте вращения коленчатоговала до 53,3 с-1 (максимальной) центробежной силы клапана 4 недостаточно, чтобыпреодолеть усилие пружины 3, и клапан остается открытым. При увеличении частотывращения коленчатого вала клапан 4 под действием центробежной силы, преодолевсопротивление пружины 3, перемещается к седлу и, закрыв отверстие В, прерываетсообщение полостей. Благодаря этому разрежение над диафрагмой, передаваемое откамеры карбюратора по каналам, увеличивается. Если частота вращения коленчатоговала достигнет предельного значения, то разрежение становится настолькобольшим, что в результате разницы давлений в полостях А и Б диафрагмаперемещается вверх. Она преодолевает сопротивление пружины 11 ограничителя ичерез шток 6 и двуплечий рычаг 7 прикрывает дроссельные заслонки наопределенный угол, уменьшая частоту вращения коленчатого вала.
Таким образом, кулачковая муфтадает возможность автономно управлять прикрытием дроссельных заслонок 9 черезисполнительный механизм ограничителя частоты вращения независимо от положениярычага привода заслонок. Открытие же дроссельных заслонок ограничиваетсяположением рычага их привода.3. Составьте диаграмму фаз газораспределения для двигателя ВАЗ-2106 и опишитеее действие. Какие регулировки необходимо делать в механизме газораспределения?
Клапаны открываются изакрываются с некоторым опережением или запаздыванием, что необходимо дляулучшения наполнения цилиндров горючей смесью и лучшей очистки от отработавшихгазов.
Моменты открытия и закрытияклапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала по отношению ксоответствующим мертвым точкам, называют фазами газораспределения и изображаютв виде круговых диаграмм (рисунок 1).
/>
Рисунок 1. — Диаграмма фазгазораспределения
Фазы газораспределения для ВАЗ-2106(в градусах поворота коленчатого вала):
Впускной клапан:
открытие до в. м. т.12
закрытие после н. м. т.40
Выпускной клапан:
открытие до н. м. т.42
закрытие после в. м. т.10
Перекрытие клапанов 22
Общая круговая диаграммапоказывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной ивыпускной клапаны. Угловой интервал вращения коленчатого вала, при котором обаклапана открыты, называется перекрытием клапанов, которое необходимо длясвоевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.
С этой целью впускной клапаноткрывается до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска с опережениемповорота коленчатого вала, а закрывается после прихода поршня в НМТ, в началетакта сжатия т.е. с запаздыванием. Поступление смеси или воздуха до приходапоршня в ВМТ в конце такта выпуска и после прихода в НМТ начала такта сжатия,происходит за счет инерционного напора во впускном трубопроводе из-за частоповторяющихся тактов в цилиндрах.
Выпускной клапан открывается доприхода поршня в НМТ в конце такта горения — расширения и закрывается послеприхода поршня в ВМТ такта выпуска. Выпускной клапан открывается раньше, таккак давление в конце такта расширения невелико, и оно используется для очисткицилиндров от продуктов сгорания. После прохождения ВМТ отработавшие газы будутпродолжать выходить по инерции.
Для правильной установки фазгазораспределения распределительные шестерни двигателя необходимо точносоединить по меткам.
При нагревании материал, изкоторого изготовлен клапан, расширяется, т.е. стержень клапана удлиняется. Поэтому,чтобы клапан не уперся при работе двигателя в коромысло, между нимипредусмотрен определенный так называемый тепловой зазор. Если зазор окажетсяменьше предусмотренного размера, посадка клапана в горячем двигателе будетнеплотная. В результате произойдет утечка газов, кроме того возможно обгораниерабочей поверхности клапана. Напротив, если зазор больше предусмотренногоразмера, то открывание клапанов будет неполным, а наполнение и очистка цилиндранедостаточны. В обоих случаях отклонение от нормального теплового зазора ведетк снижению мощности двигателя и повышенному расходу топлива.
Порядок и последовательностьрегулирования тепловых зазоров на двигателях определены инструкциейзавода-изготовителя. Тепловые зазоры регулируют обязательно при закрытыхклапанах.4. Опишите схему работы системы питания газобаллонного автомобиля ГАЗ-2417.Как работает двухступенчатый газовый редуктор
Принципиальная схемагазобаллонного оборудования автомобиля ГАЗ-2417 приведена на рисунке 1.
Сжиженный газ хранится в баллоне20 и поступает в него при заправке на АГЗС через наполнительный вентиль 14. Принаполнении газом 80 — 85% объема баллона, автоматически прекращается егозаправка за счет всплытия поплавка 18, который с помощью рычага перекрываетотсечной клапан 17.
Далее газ из баллона черезоткрытый расходный вентиль 19 по трубопроводу высокого давления подается кмагистральному электромагнитному клапану — фильтру 12, где происходит очисткаот механических примесей.
Через открытый электромагнитныйклапан 12 газ по трубопроводу попадает в газовый редуктор, где в полостяхпервой 23 и второй 8 ступеней происходит снижение его давления до величиныблизкой к атмосферному.
Автоматическое регулированиедавления газа в редукторе осуществляется изменением положения клапанов первой23 и второй 8 ступеней, которые при помощи рычагов 9 и 7 соединены с мембраной21 и 5.
Испарение жидкой фазы,поступающего в редуктор низкого давления, происходит за счет подогрева корпусаредуктора жидкостью, поступающей из системы охлаждения двигателя по каналам 22.
Далее газ из редуктора посоответствующим трубопроводам (шлангам) поступает в дозатор газа 4 и всоответствующей порции в смеситель газа 2, где смешивается с воздухом. Газовоздушнаясмесь, регулируемая дроссельной заслонкой 1, поступает в цилиндры двигателявнутреннего сгорания автомобиля.
/>
/>Рисунок 1. — Принципиальная схема системы питания газобаллонного автомобиля ГАЗ-2417:
1 — дроссельная заслонка; 2 — смеситель;3 — воздушная заслонка; 4 — дозатор газа; 5 — мембрана 2-й ступени; 6 — клапан2-й ступени; 7 — рычаг клапана 2-й ступени; 8 — полость 2-й ступени; 9 — рычагмембраны 1-й ступени; 10 — регулировочный винт рычага 1-й ступени; 11 — входнойэлектромагнитный клапан; 12 — магистральный электромагнитный клапан — фильтр; 13- заправочное устройство; 14 — наполнительный вентиль; 15 — предохранительныйклапан; 16 — клапан обратный; 17 — отсечной клапан; 18 — поплавок; 19 — расходныйвентиль; 20 — баллон; 21 — мембрана с клапаном 1-й ступени; 22 — каналы дляохлаждающей жидкости; 23 — полость 1-й ступени; 24 — винт регулировочныйхолостого хода; 25 — пружина; 26 — регулировочный винт клапана 2-й ступени.
Редуктор низкого давления служитдля снижения давления газа до значения, близкого к атмосферному. Он такжепрепятствует поступлению газа к смесителю при неработающем двигателе. Редуктор- двухступенчатый мембранно-рычажного типа (рисунок 2). Принцип действия первойи второй ступеней редуктора одинаков.
Каждая ступень имеет клапаны 7 и11 (рисунок 2а), резинотканевые мембраны 1 и 10, двуплечие рычаги 6 и 8,шарнирно соединяющие мембрану с клапаном, и пружину 3.
При неработающем двигателе изакрытом расходном вентиле давление в полости первой ступени I равноатмосферному и клапан первой ступени находится в открытом положении поддействием усилия пружины 9 мембраны 10 и двуплечего рычага 8.
Клапан второй ступени IIредуктора при неработающем двигателе находится в закрытом положении и плотноприжат к седлу конической и цилиндрической пружинами через двуплечий рычаг 6.
При открытом расходном вентиле ивключенном электромагнитном клапане газ поступает в полость первой ступениредуктора (рисунок 2б). Давление газа действует на мембрану 1, котораяпреодолевая усилие пружины 3, прогибается и через рычаг 6 закрывает клапан 7. Давлениегаза в полости первой ступени регулируется изменением усилия пружины 2 спомощью гайки в пределах 0,16… 0,18 МПа. Контролируют это давление поустановленному в кабине дистанционному электрическому манометру, соединенному сдатчиком, размещенным на редукторе.
При пуске двигателя и его работена средних нагрузках, когда дроссельные заслонки полуоткрыты (рисунок 2б), поддроссельными заслонками газового смесителя создастся вакуум, который передаетсяв полость В экономайзерного устройства. В результате действия вакуума мембранавакуумного разгрузочного устройства прогибается вниз и сжимает коническуюпружину 3, тем самым разгружая клапан 7 второй ступени. В результате этотклапан под давлением газа из первой ступени открывается, преодолевая усилиецилиндрической пружины 2 мембраны 1. Газ заполняет полость второй ступени ипоступает в смеситель по трубопроводу 19.
/>
Рисунок 2. — Схема работыдвухступенчатого редуктора:
а — при закрытом магистральномвентиле; б — во время пуска и работы двигателя;
1 и 10 — мембраны второй ипервой ступеней; 2 и 9 — пружины второй и первой ступеней; 3 — коническаяпружина; 4 — обратный клапан; 5 — дроссельная заслонка; 6 и 8 — двуплечиерычаги второй и первой ступеней; 7 и 11 — клапаны второй и первой ступеней; 12- мембрана разгрузочного устройства; 13 — дозатор-экономайзер; 14 и 19 — трубопроводыдля газа; 15 — воздушный фильтр; 16 — смесительная камера; 17 — впускнойтрубопровод; 18 — вакуумный трубопровод; 20 — предохранительный клапан; I — перваяступень редуктора; II — вторая ступень редуктора; А — атмосферная полость; Б — вакуумнаяполость; В — полость экономайзерного устройства.
На максимальной нагрузке (рисунок2б) при полном открытии дроссельных заслонок вакуум в смесительной камере 16становится достаточным для преодоления усилия пружины мембраны экономайзера. Врезультате открывается обратный клапан 4 и газ начинает поступать дополнительночерез дозаторэкономайзер 13. При увеличении общей подачи газа по трубопроводам14 и 19 обогащается газовоздушная смесь и повышается мощность двигателя.
Литература
1. Двигатели КамАЗ-740.11-240, 740.13-260,740.14-300: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту (подред. Гатауллина Н.А.). М.: РусьАвтокнига, 2002.
2. Рубец Д.А., Шухов О.К. Системыпитания автомобильных карбюраторных двигателей. Изд.2-е, перераб. и доп. М.,«Транспорт», 1974, 288 с.
3. ВАЗ-2106, — 03. Руководство поэксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Серия: Мой автомобиль. Издательство:Третий Рим, 2008.