Определение верхней и нижней мёртвых точек

Четырёхтактного двигателя»

 

I. Описание работы. 

1.1. Цель работы:

- приобретение навыков по определению положения поршня в верхней (ВМТ) и в нижней мертвой точке (НМТ);

- измерению и регулировке тепловых зазоров в механизме привода клапанов;

- определению моментов начала открытия и конца закрытия клапанов;

- построению круговых диаграмм газораспределения четырёхтактного дизеля.

1.2 Обоснование работы

Фазы газораспределения – это процессы, происходящие в цилиндре работающего двигателя в течение одного цикла (два оборота у четырёхтактного двигателя и один – у двухтактного). Там последовательно происходит смена рабочих процессов - фаз газораспределения. Переход от одного процесса к другому происходит в строгой зависимости от положения органов газораспределения. Открытия или закрытия клапанов (у четырёхтактного двигателя), выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно ВМТ или НМТ. Моменты закрытия и открытия органов газораспределения принято изображать на круговых диаграммах (рис. 1.1).

Процессы газораспределения, происходящие в цилиндре у четырёхтактного двигателя, состоят из четырёх фаз:

1) всасывание и заполнение порцией свежего заряда увеличивающегося объёма цилиндра при ходе поршня вниз – от ВМТ к НМТ;

2) процесс сжатия свежего заряда при ходе поршня вверх и закрытых клапанах, от НМТ к ВМТ;

3) следующая фаза – рабочий ход (расширение) при ходе поршня вниз и закрытых клапанах, от ВМТ к НМТ;  

4) процесс очистки от продуктов сгорания рабочего объёма цилиндров при ходе поршня  от НМТ к ВМТ.

 

Тактом называется движение поршня от одной мёртвой точки к другой, его величина всегда составляет 180۫˚ угла поворота коленчатого вала.

Фазами газораспределения называются последовательно происходящие рабочие процессы у работающего двигателя в течение одного цикла. Величина каждой фазы газораспределения совпадает по направлению движения с тактом, но отличается от него углом поворота коленвала в большую или меньшую сторону. Величина каждой фазы зависит от характера изменения процесса в цилиндре, который определяется конструктивными особенностями двигателя и законами истечения газов. Так, для лабораторного двигателя 3NVD-24, фаза наполнения равна фазе выпуска и составляет 240 градусов п.к.в.  Фаза сжатия равна по углу поворота фазе рабочего хода и составляет 140^º.  Чтобы правильно выставить величины фаз газораспределения необходимо уметь определять углы начала открытия и конца закрытия клапанов относительно верхней и нижней мёртвых точек, предварительно установив тепловые зазоры клапанов.

Циклом называется совокупность взаимосвязанных периодов (фаз), образующих законченный круг развития термодинамических процессов, где начальные и конечные состояния совпадают.

 

Перечень приборов, инструмента и устройств.

Работа выполняется на четырехтактном двигателе внутреннего сгорания  3 NVD-24.

Для выполнения работы требуется:

- набор инструмента для технического обслуживания двигателя;

- шток с индикаторной головкой или шток с линейкой;

- рулетка;

- мел;

- набор щупов в диапазоне 0,1-1,5 мм;

- паспортные данные периодов открытия и закрытия клапанов 3NVD-24.    

Основными документами, имеющими приоритетное значение и юридически признанными, являются паспорта, выдаваемые на каждый двигатель заводом-строителем.

 

 Паспортные данные двигателя 3 NVD - 24:.

 - диаметр цилиндра –                                     Dцил. = 17,5 см. (175 мм.);

- ход поршня –                                                 S = 24 см.      (240 мм.);

- мощность эффективная –                             Nе  = 65 э.л.с.       (48 кВт);      

- мощность одного цил. -                                 Nц =  21, 67 э.л.с. (16 кВт.);

- число оборотов –                                           n =  630 об/мин.;

- степень сжатия -                                            ε =  14,85 (отношение Va / Vс);

- степень повышения давления -                    λ = 1,67 (отношение Рz / Рс);

 - давление сжатия -                                          Рс =  36 кгс/см.;

 - максимальное давление сгорания -            Рz =  60 кгс/см²;

 - давление впрыска топлива -                       Рвпр = 280 кгс/см²;

 - давление масла -                                          Рм (min) =  1,0 кгс/см²;

 - температура выхлопных газов -                 tвыхл. (max) = 380ºС;

- диаметр маховика -                                       Dм =  830мм.;

- тепловой зазор клапана всасывания –      - 0,40 мм.;

 - тепловой зазор выпускного клапана-        - 0.40 мм.;

- начало открытия клапана всасывания     - 20° до ВМТ;

- закрытие клапана всасывания                - 40° после НМТ;

- начало открытия выпускного клапана     - 40° до НМТ;

- закрытие выпускного клапана                 - 20° после НМТ.

 

Порядок выполнения работы.

Работа выполняется в следующей последовательности:

- разметка на маховике двигателя положения поршня в верхней (ВМТ) и в нижней (НМТ) мертвой точке;

- регулировка тепловых зазоров в клапанном приводе;

- определение фаз газораспределения: - определение начала открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов выраженное в градусах поворота коленвала.

 

Определение  верхней  и  нижней  мёртвых  точек.

В случае если нет никаких отметок на маховике, или после капитального ремонта появляется необходимость в определении мёртвых точек для проведения в дальнейшем расчётов начала открытия и закрытия клапанов, начала подачи топлива.

 Определение верхней или нижней мёртвой точек производится либо через форсуночное отверстие (в случае ее центрального расположения), либо при снятой крышке цилиндра с помощью штока с индикаторной головкой, а при их отсутствии - с помощью штока с линейкой. На корпусе двигателя (блоке цилиндров) против открытой части обода маховика устанавливается указатель «стрелка» (рис.1.2). На верхнюю плоскость крышки цилиндра (предварительно демонтировав форсунку) устанавливается штатив со штоком так, чтобы подвижный конец штока вошел в соприкосновение с головкой поршня, при его положении в районе ВМТ (рис.1.3). Вместо штатива со штоком можно использовать глубиномер.

Первый способ. Для дизелей малой мощности. Проворачивая коленвал валоповоротным устройством, по ходу вращения, определяют максимальный подъём поршня по показаниям стрелки индикатора. При дальнейшем вращении маховика показания прибора уменьшаются. Вращая маховик в обратную сторону, вновь достигают максимального показания приборов и в этом месте на маховике делают мелом отметку - ВМТ против стрелки-указателя на блоке цилиндров. Затем коленчатый вал проворачивают по ходу вращения в сторону НМТ до тех пор, пока прибор не покажет наименьшее значение и, также как в первом случае, на маховике, напротив стрелки указателя делают отметку, соответствующую положению поршня в НМТ.

Второй способ. Проворачивая маховик в сторону рабочего движения, останавливаем его, немного не доводя поршень до верхнего положения (до ВМТ), замечаем цифры на мерной линейке и делаем отметку мелом на маховике напротив стрелки-указателя (т. «а»). Затем маховик проворачиваем в обратную сторону, подводя указатель мерной линейки к ранее отмеченной цифре и вновь делаем отметку на маховике (т. «в»). Полученные отметки (а) и (в) соответствуют одинаковому положению поршня в цилиндре и поэтому симметричны относительно верхней мертвой точки (ВМТ). Измерив рулеткой дугу на маховике между отметками (а) и (в) и поделив её пополам получают точку на маховике, соответствующую положению поршня в ВМТ. Середина дуги отмечается на маховике с соответствующей пометкой «ВМТ». Аналогичным способом определяем и нижнюю мёртвую точку (НМТ).