Лабораторная работа № 8

Системы питания двигателей внутреннего сгорания

Цель работы: усвоить устройство и работу систем питания автотракторных двигателей.

Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, приготовления из них горючей смеси определенного состава и подачи ее или раздельно топлива и воздуха в необходимом количестве в цилиндры двигателя.

В зависимости от смесеобразования различают системы питания с внутренним смесеобразованием – в дизелях и внешним смесеобразованием – в бензиновых карбюраторных и инжекторных двигателях с впрыскиванием бензина во впускной трубопровод, а также в газовых двигателях.

Система питания карбюраторных двигателей и дизелей различаются способами смесеобразования, воспламенения и сгорания. Так, в карбюраторном двигателе топливо из бака засасывается диафрагменным насосом, проходит фильтр грубой очистки и подается насосом в фильтр тонкой очистки и далее в поплавковую камеру карбюратора. При вращении коленчатого вала и перемещении поршней в цилиндрах двигателя в карбюраторе создается разрежение. Вследствие этого в карбюратор засасываются топливо и воздух. Топливо распыливается в потоке воздуха и испаряется, образуя горючую смесь. Далее горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры и там воспламеняется от электрической искры и сгорает. Отработавшие газы отводятся в выпускной трубопровод, проходят глушитель и выбрасываются в окружающую среду.

В системах питания карбюраторных двигателей топливный насос подает в 1,5...2 раза больше топлива, чем необходимо для работы двигателя при полной нагрузке. Избыточное топливо возвращается через жиклер и отводящий топливопровод в бак, обеспечивая хороший отвод пузырьков пара и воздуха.

В системе питания дизеля подача и очистка воздуха и удаление отработавших газов, по существу, не отличаются от аналогичных процессов в системе питания карбюраторного двигателя.

Из топливного бака по топливопроводу через фильтр грубой очистки топливо засасывается подкачивающим насосом и подается через фильтр тонкой очистки в полость насоса высокого давления, с помощью которого топливо дозируется, подается по топливопроводу высокого давления и через форсунку впрыскивается в цилиндр где самовоспламеняется и сгорает. Излишки подаваемого топлива из полости насоса высокого давления и форсунки по трубопроводу возвращаются в бак.

Задание

1.Нарисовать принципиальные схемы питания заданных двигателей.

2.Обозначьте цифрами агрегаты системы питания и объясните, в какой последовательности топливо, воздух и горючая смесь поступают в цилиндр двига- теля.

3.Объясните, какой способ смесеобразование и воспламенения в системе питания заданного двигателя.

Выполнил студент гр. __________________ «___»__________ 201__г.

Принял преподаватель__________________ «____»__________

Контрольные вопросы

1. Для чего служат топливопроводы высокого давления в дизельных двигателях?

2. Какой способ смесеобразования в дизельных двигателях?

3. Для чего предназначен топливный насос низкого давления в дизельных двигателях?

Лабораторная работа № 9

Механизмы сцепления автомобилей и тракторов

Цель работы: изучить устройство и работу механизма сцепления, приобрести навыки классификации механизмов сцепления тракторов и автомобилей.

Механизм сцепления служит для передачи крутящего момента, быстрого разъединения и плавного соединения двигателя с трансмиссией, необходимых для переключения передач и плавного трогания трактора или автомобиля с места, а также для предохранения двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок.

На тракторах и автомобилях применяют механические фрикционные дисковые муфты сцепления с силовым замыканием за счет сил трения.

Рис. 1 Схема фрикционной муфты сцепления:

1 - маховик; 2 - ведомый диск; 3 - фрикционные накладки; 4 - нажимной диск; 5 - кожух муфты сцепления; 6 - пружина; 7 - педаль; 8 - вал.

Муфта сцепления имеет три основные части: ведущую, ведомую и механизм управления. На рисунке 1 показана упрощенная схема муфты сцепления. Ведущая часть - маховик 1 двигателя, кожух 5 и нажимной диск 4; ведомая - диск 2 с фрикционными накладками 3 и вал 8, соединенные между собой шлицевой ступицей.

Принцип действия: под действием пружин 6 ведомый диск зажат между поверхностями маховика и нажимного диска. Вследствие трения они вращаются как одно целое и передают крутящий момент от коленчатого вала двигателя валу 8 трансмиссии.

Для выключения муфты сцепления нажимают педаль 7. При этом нажимной диск, преодолевая усилия пружин, перемещается вправо и освобождает ведомый диск. Передача вращения на ведомый вал 8. прекращается.

Классификация муфт сцепления

Механические фрикционные муфты сцепления классифицируют по следующим признакам:

1) по роду трения - сухие и мокрые.

Сухие муфты, как правило, имеют ведомые диски с фрикционными накладками и работают без смазывающей жидкости, а мокрые муфты со стальными ведомыми дисками работают в жидкости (масле);

2) по числу ведомых дисков - Одно -, Двух - и Многодисковые.

Например, муфта сцепления редуктора пускового двигателя, многодисковая, работает в масле, а муфта сцепления, изображенная на рисунке 1, однодисковая, сухая;

3) по типу нажимного устройства - постоянно замкнутые, если нажимной механизм пружинный, как, например, у муфты на рисунке 1, и непостоянно замкнутые, если нажимной механизм рычажного типа;

4) по принципу управления -б ез усилителя и с усилителем: рычажно-пружинным (сервомеханизмы), гидравлическим, пневматическим,

5) по передаче крутящего момента трансмиссии – Одно - и Двухпоточные.

Для передачи крутящего момента не одному, а двум потребителям, например коробке передач и механизму отбора мощности, и самостоятельного управления ими применяют двухпоточные муфты сцепления;

6) по назначению - главная и дополнительные.

Главной называют муфту сцепления, передающую крутящий момент через трансмиссию на ведущие колеса или звездочки. Ее устанавливают между двигателем и коробкой передач. Муфты сцепления, размещаемые в увеличителе крутящего момента, коробке передач, редукторе механизма отбора мощности и других устройствах, называют дополнительными (или специальными).

Однодисковая постоянно замкнутая муфта сцепления изображена на Рис.1.

Такие муфты сцепления устанавливают на автомобилях легковых, грузовых малой и средней грузоподъемности, а также на тракторах малых тяговых классов.

Двухдисковая постоянно замкнутая муфта сцепления состоит из ведомых дисков 12 и 15 (рис. 2, а) и двух ведущих дисков: промежуточного 14 и нажимного 11. Ведущие диски соединены с кожухом 10 пальцами 13. Если педаль муфты сцепления находится в свободном состоянии, то ведущие и ведомые диски под действием пружин 9 будут прижаты к маховику, т. е. муфта сцепления включена. При нажатии на педаль отводка 5 перемещается вперед, нажимает на отжимные рычаги 4, которые через болты 3 перемещают нажимной диск 11 назад. Диски разъединяются, и муфта сцепления выключается (как показано на рис. 2).

Промежуточный ведущий диск 14 отодвигается от переднего ведомого диска 15 с помощью специальных пружин 1, причем перемещение этого диска ограничивается регулировочными болтами 2, что устраняет возможность заклинивания дисков.

Рис. 2 Двухдисковая постоянно замкнутая: 1 — отжимная пружина промежуточного диска; 2 — регулировочный болт; 3 — отжимной болт; 4 — отжимной рычаг; 5 — отводка; 6 — вал муфты сцепления; 7 — вилка выключения; 8 — тяга; 9 — нажимная пружина; 10 — кожух; 11 — нажимной диск; 12 — задний ведомый диск; 13 — направляющий палец; 14 — промежуточный диск; 15 — передний ведомый диск; 16 — маховик;

Двухдисковые фрикционные муфты сцепления имеют значительный момент трения и поэтому могут передавать большой крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Их применяют на автомобилях большой грузоподъемности (Урал-5557, КамАЗ-5320, КрАЗ-221 и др.) и на тракторах тяговых классов 1,4 и выше (МТЗ-100, МТЗ-102, ДТ-75МВ, Т-150, Т-150К, Т-130М и др.).

Однодисковые сцепления с мембранной пружиной. Мембранная пружина применяется в сцеплениях современных тракторов и автомобилей. Особенностью такого сцепления является то, что в нем функции нажимных пружин и рычагов, отводящих нажимной диск, выполняет мембранная пружина. В свободном состоянии она имеет форму тарельчатого диска в виде усеченного конуса. От отверстия у вершины конуса идут радиальные прорези, образующие 18 лепестков, выполняющих роль выжимных рычагов сцепления.

К преимуществам такой пружины следует отнести то, что она способствует созданию более равномерного и постоянного давления на нажимной диск, а также поддержанию заданного крутящего момента во фрикционном сопряжении по мере изнашивания накладок ведомого диска.

Сцепление с мембранной пружиной (рис. 3, а) состоит из двух неразборных в процессе эксплуатации частей. В одну из них входит кожух 7 с установленными в нем мембранной пружиной 8 и нажимным диском 3, а в другую — ведомый диск 2 с гасителем крутильных колебаний. Кожух центрируется относительно маховика 1 на штифтах и крепится к нему болтами. Крутящий момент от кожуха к нажимному диску передается через три упругие пластины. С внутренней стороны кожуха при помощи ступенчатых заклепок 6 установлены два кольца 5, которые являются опорами для мембранной пружины 8. Располагаясь между кольцами, она имеет возможность прогибаться относительно них.

При включенном сцеплении (рис. 3, б) мембранная пружина 8 благодаря своей форме и установке между опорными кольцами, нагружает нажимной диск 3, надежно зажимая ведомый диск между ним и плоскостью маховика, в результате чего крутящий момент передается на ведущий вал 10 (см. рис. 3, а) коробки передач.

При нажатии на педаль сцепления вилка 11 выключения сцепления перемещает расположенный на муфте выжимной подшипник 9, который через специальное фрикционное кольцо перемещает центральную часть мембранной пружины в сторону маховика (рис. 4, в). При этом ее наружная часть удаляется от него и при помощи фиксаторов 4 перемещает за собой нажимной диск, освобождая при этом ведомый диск. Передача крутящего момента на ведущий вал коробки передач прекращается.