Лабораторная работа № 6

Система смазки ДВС

Цель работы: усвоить устройство и работу системы смазки автотракторных двигателей, получить навыки поиска информации по обслуживанию системы смазки.

Главным назначением смазочной системы является уменьшение износа трущихся поверхностей и механических потерь на трение за счет равномерной и достаточной подачи масла. Кроме этого, масло отводит от смазываемых поверхностей тепло и предохраняет их от коррозии. При достаточной подаче смазочного материала между взаимодействующими деталями в основном возникает полужидкостное трение, при котором нет полного разделения поверхностей взаимодействующих деталей слоем смазочного материала. При таком виде трения обеспечивается необходимая долговечность трущихся деталей и отвод от них тепла.

В зависимости от условий работы узлов и механизмов двигателя смазочный материал к ним может подводиться несколькими способами, конструктивно объединенными в единую смазочную систему. В современных двигателях из-за наличия различных способов подачи масла к трущимся поверхностям сопряженных деталей смазочная система называется комбинированной и в ней применяются смазка давлением, капельное (разбрызгиваемым маслом) и масляным туманом.

Под давлением, создаваемым смазочным насосом, масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам опорных шеек распределительного вала, к осям коромысел и верхним наконечникам штанг. В отдельных конструкциях под давлением смазываются втулки верхней головки шатуна и поршневые пальцы, а также обеспечивается периодическая подача масла на более нагруженную часть стенки цилиндра через отверстие в нижней головке шатуна.

Разбрызгиванием масла и масляным туманом смазываются кулачки распределительного вала, нижние наконечники штанг, направляющие втулки клапанов, механизмы вращения выпускных клапанов, зубчатые колеса газораспределения и другие детали.

Основными элементами любой смазочной системы являются масляный насос, масляные фильтры и масляный радиатор. Принцип работы смазочной системы большинства двигателей заключается в следующем: масло из поддона картера насосом нагнетается в полнопоточный фильтр тонкой очистки, из которого оно подается в главную магистраль, выполненную в блоке цилиндров в виде продольных (магистральных) смазочных каналов, откуда масло отводится по поперечным каналам к подшипникам коленчатого и распределительного валов и далее к другим точкам смазывания. По такому принципу работают смазочные системы V - образных двигателей ЗИЛ-130, ЗМЗ-53, ЯМЗ-238 и др.

.При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе, которые включается в работу при длительном движении автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации автомобиля летом.

В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются в окружающую среду.

При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового автомобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду.

Для смазывания двигателей автомобилей применяют специальные моторные масла минерального происхождения, которые получают из нефти, а также синтетические. Марки моторных масел весьма разнообразны. Их основными свойствами являются вязкость, маслянистость и чистота (отсутствие механических примесей и кислот). Масло заливают в поддон через горловину и его количество контролируют специальным стержнем, конец которого находится в масляной ванне. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном, установленным в масляном насосе.

При засорении фильтра масло поступает в главную масляную магистраль, минуя фильтр, через перепускной клапан, который установлен в фильтре.

Аварийное падение давление масла в смазочной системе контролируется контрольной лампой, датчик которой установлен на блоке цилиндров двигателя.

Масляный поддон - я вляется резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем масло охлаждается. Масляный поддон — обычно стальной, штампованный или алюминиевый. Внутри поддона имеется специальная перегородка, уменьшающая колебания масла при движении автомобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров (к картеру) через уплотнительную прокладку, изготовленную из пробкорезиновой смеси. Он имеет резьбовое отверстие с пробкой, предназначенное для слива масла.

Масляный насос подает масло под давлением к трущимся поверхностям деталей двигателя. На двигателях применяют масляные насосы шестеренного типа с установленным в насосе редукционным клапаном, отрегулированным на давление 0,45 МПа и не подлежащим регулировке в процессе эксплуатации.

Масляный фильтр очищает масло от твердых частиц (продуктов износа трущихся деталей, нагара и т.п.), так как они вызывают повышенное изнашивание деталей и засоряют масляные магистрали. На легковых автомобилях применяется масляный фильтр полнопоточный (пропускает все нагнетаемое масло), неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.

Масляный фильтр центробежной очистки В центрифуге очистка масла производится за счет центробежных сил, которые отбрасывают механические примеси к стенкам вращающегося ротора.

Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла при больших скоростях движения и при эксплуатации автомобиля летом. Он установлен перед радиатором системы охлаждения двигателя и включается с помощью крана, предохранительный клапан открывает проход масла в радиатор при давлении 0,07... 0,09 МПа. Масло из радиатора сливается по шлангу в масляный поддон.

При недостаточном смазывании или неравномерной подаче смазочного материала к узлам и механизмам возникает полусухое трение, сопровождаемое повышенным изнашиванием сопряженных деталей и выделением значительного количества тепла, вследствие чего резко снижается работоспособность и механический коэффициент полезного действия двигателя, а также это может вызвать отказ двигателя.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это приводит к попаданию масла в камеры сгорания и на электроды свечи зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование на днищах поршней, в камерах сгорания и клапанах, что приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к повышенному расходу масла.

Задание:

Марка, модель двигателя_____________________________________________

Рекомендованный заводом изготовителем тип масла ______________________

Классификация по SAE _______________________________________________

Маркировка по API __________________________________________________

Заправочный объем системы смазки ____________________________________

Рекомендованная наработка на замену масла ____________________________

Тип системы охлаждения масла ________________________________________

Тип системы вентиляции картера двигателя _____________________________

Выполнил студент _____________________ «__»__________ 201__г.

Принял преподаватель__________________ «__»__________

Контрольные вопросы

1.Что значит закрытая система вентиляции картера?

2. Для чего предназначен редукционный клапан в системе смазки?

Лабораторная работа № 7

Система охлаждения ДВС

Цель работы: изучить устройство и работу систем охлаждения автотракторных двигателей,. получить навыки поиска информации по обслуживанию системы охлаждения заданных двигателей..

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лиш- него тепла и передачи его окружающему воздуху. Благодаря этому создается определенный температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается. Тепло в двигателях отводится двумя способами: жидкостью (жидкостная система охлаждения) или воздухом (воздушная система охлаждения). На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:

-нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;

-охлаждение масла в системе смазки;

-охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;

-охлаждение воздуха в системе турбонаддува;

-охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

Эти системы поглощают 25 — 35 % тепла, выделяющегося во время сгорания топлива.

Температура охлаждающей жидкости, находящейся в головке блока цилиндров, должна быть равна 80 —95 ⁰С. Такой температурный режим наиболее выгоден, обеспечивает нормальную работу двигателя и не должен изменяться в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки двигателя.

Большинство двигателей имеет жидкостные системы охлаждения (открытые или закрытые). У открытой системы охлаждения внутреннее пространство непосредственно сообщается с окружающей атмосферой. Распространение получили закрытые системы охлаждения, у которых внутреннее пространство только периодически сообщается с окружающей средой при помощи специальных клапанов.

Двигатели автомобилей и тракторов имеют закрытую жидкостную систему охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости, создаваемой водяным центробежным насосом. Жидкостная система охлаждения автомобильного двигателя состоит из водяной рубашки, радиатора, вентилятора, термостата, насоса с крыльчаткой. отводящего и подводящего патрубков, ремня привода вентилятора, датчика указателя температуры жидкости, сливных краников и других деталей. Вокруг цилиндров двигателя и головки блока имеется пространство с двойными стенками (водяная рубашка), где циркулирует охлаждающая жидкость.

Во время работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается и водяным насосом подается в радиатор, где охлаждается, а затем снова поступает в рубашку блока цилиндров. Для надежной работы двигателя необходимо, чтобы охлаждающая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу: двигатель - радиатор - двигатель. Жидкость может циркулировать по малому кругу, минуя радиатор (непрогретый двигатель, термостат закрыт), или по большому кругу, поступая в радиатор (прогретый двигатель, термостат открыт).

Водяная рубашка двигателя состоит из рубашки блока цилиндров и рубашки головки блока, соединенных между собой отверстиями в прокладке между головкой и блоком. Крыльчатка водяного центробежного насоса и вентилятор приводятся в действие клиновидным ремнем. При вращении крыльчатки насоса охлаждающая жидкость нагнетается в водораспределительную трубку, расположенную в головке блока. Через отверстия в трубке жидкость направляется к патрубкам выпускных клапанов, благодаря чему охлаждаются наиболее нагретые части головки блока и цилиндров. Нагретая охлаждающая жидкость проходит в верхний отводящий патрубок. Если термостат закрыт, то по перепускному каналу жидкость снова поступает к центробежному насосу. При открытом термостате охлаждающая жидкость проходит в верхний бачок радиатора, охлаждается, протекая по трубкам, и поступает в нижний бачок радиатора. Охлажденная в радиаторе жидкость по нижнему подводящему патрубку подводится к насосу.

В системе охлаждения некоторых двигателей применена гидромуфта привода вентилятора, которая передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к вентилятору. Используя гидромуфту, поддерживают температурный режим в системе охлаждения и гасят возникающие колебания при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Гидромуфта привода вентилятора имеет автоматическое управление.

Температуру жидкости в системе охлаждения контролируют дистанционным термометром, приемник которого расположен в кабинете водителя на щитке приборов, а датчик в водораспределительной коробке (дизель автомобиля КамАЗ-5320), в водяном канале впускного трубопровода (двигатели автомобилей ГАЗ-53А и ЗИЛ-130), в головке блока (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга»). Если температура воды в системе охлаждения превышает определенную величину, то на щитке приборов загорается сигнальная лампа, например красная (автомобиль ГАЗ-53А) при температуре воды 105—108 °С.

ПРИБОРЫ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Радиатор - является теплообменником, в котором тепло от жидкости передается через трубки воздуху, является радиатор, имеющий верхний и нижний бачки, соединенные сердцевиной радиатора.

Перед радиатором установлены жалюзи для регулирования количества воздуха, проходящего между трубкой радиатора. Управляя жалюзями можно полностью открыть створки и воздух свободно проходит между трубками радиатора. В случае если створки закрыты - обдув радиатора воздухом прекращается. Для поддержания определенного температурного режима двигателя створки можноустановить в любом промежуточном положении.

Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения двигателя от окружающей среды. Пробка радиатора состоит из корпуса, парового и воздушного клапанов и запорной пружины.

Водяной насос создает в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости. На многих автомобилях водяные насосы конструктивно объединены с вентиляторами и имеют общий привод.

Привод водяного насоса и вентилятора осуществлен от шкива коленчатого вала при помощи клиноременной передачи.

Термостат – служит для автоматического поддержания необходимой температуры жидкости в системе охлаждения. Термостат используется всистеме охлаждения двигателядля управления потоком охлаждающей жидкости между двигателем и радиатором. Он позволяет быстро погреть холодный двигатель при пуске. На автомобильных двигателях применены термостаты с жидкостным и твердым наполнителями. В жидкостные термостаты наливают легко испаряющуюся жидкость (смесь 70% этилового спирта и 30% воды). В качестве твердого наполнителя используют церезин с медной стружкой, обладающий большим коэффициентом объемного расширения.

Вентилятор - служит для создания воздушного потока, охлаждающего жидкость, протекающую по трубкам радиатора. К каркасу радиатора для более интенсивного охлаждения в нем жидкости присоединяют направляющий кожух (диффузор), внутри которого вращаются лопасти вентилятора

На дизеле ЯМЗ-236 вентилятор приводится в действие через систему шестерен и получает вращение непосредственно от шестерни распределительного вала.

Теплообменник отопителя нагревает, проходящий через него, воздух для обогрева салона. Для эффективной работы теплообменник отопителя устанавливается непосредственно у выхода нагретой охлаждающей жидкости из двигателя.

Расширительный бачок служит д ля компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие температуры в системе устанавливается расширительный бачок.

Воздушная система охлаждения

В некоторых двигателях используется воздушная система охлаждения, при которой необходимый температурный режим двигателя создается воздушным потоком. Цилиндры и головки блока двигателей с воздушным охлаждением делают оребренными, что значительно увеличивает поверхность их охлаждения. Если двигатель с воздушным охлаждением многоцилиндровый, то цилиндры, как правило, выполняют отдельно и по одному присоединяют к общему блоку.

Для поддержания нормального температурного режима мотоциклетного двигателя вполне достаточно иметь оребренные поверхности, охлаждаемые встречным потоком воздуха. На автомобиле или тракторе двигатель закрыт капотом, и для его охлаждения необходим принудительный обдув поверхностей мощным вентилятором. Установка вентилятора и направляющих кожухов вызвана еще и тем, что ребра, увеличивая поверхность охлаждения двигателя, несколько затрудняют доступ холодного воздуха к наиболее нагретым местам цилиндра и головки.

При сравнении жидкостной системы охлаждения с воздушной выявляются следующие преимущества последней:

- простота и удобство в эксплуатации из-за отсутствия жидкости;

- меньшая масса двигателя с воздушным охлаждением по сравнению с массой аналогичного двигателя с жидкостным охлаждением;

- пониженная чувствительность к колебаниям температуры, особенно ценная при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом.

К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относятся следующие:

- значительный расход мощности на привод вентилятора;

- некоторое ухудшение наполнения цилиндра, приводящее к тому, что при одинаковых частотах вращения коленчатого вала и других параметрах двигатель с воздушным охлаждением развивает несколько меньшую мощность, чем двигатель с жидкостным охлаждением; повышенный шум при работе;

- большая тепловая напряженность отдельных деталей.

Задание

Марка, модель двигателя____________________________________

Тип системы охлаждения ________________________________

Охлаждающая жидкость _________________________________

Емкость системы охлаждения _____________________________

Периодичность замены охлаждающей жидкости ______________

Тип привода вентилятора _________________________________

Тип термостата __________________________________________

Температура открытия клапана термостата:

начало открытия ______________________________

полное открытие ______________________________