3.3 Фазы газораспределения
Фазы газораспределения. Качество газообмена определяется параметрами открытия клапанов: продолжительностью открытия и проходным сечением клапанной щели, задаваемые профилем кулачка. Для увеличения наполнения цилиндров и улучшения их очистки от отработавших газов клапаны открываются в моменты, не совпадающие с ВМТ и НМТ, а с некоторым опережением в начале и запаздыванием в конце процесса впуска и выпуска.
Продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов (угол поворота коленчатого вала относительно ВМТ и НМТ) называется фазой газораспределения.
Период, когда одновременно открыты впускной и выпускной клапаны,
называется перекрытием клапанов.
Диаграммы фаз газораспределения двигателей: а — общая четырехтактного; б
—ЗИЛ-508; в — КамАЗ-740; — угол опережения открытия впускного клапана;
—угол запаздывания закрытия впускного клапана; — угол опережения открытия выпускного клапана; — угол запаздывания закрытия выпускного клапана.
Рисунок 3.6 – Диаграммы фаз газораспределения
Фазы газораспределения для каждого значения частоты вращения коленчатого вала имеют свою оптимальную величину, которую подбирают в основном для режимов работы, характеризуемых максимальным крутящим моментом, максимальной мощностью, опытным путем в результате длительных доводочных испытаний.
46
4 СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА
Смазочная система служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя, частичного отвода теплоты и продуктов изнашивания.
Масло, поступающее к трущимся поверхностям, уменьшает потери на трение и износ деталей, охлаждает трущиеся поверхности и очищает их от продуктов изнашивания.
Автомобильные двигатели (рисунок 4.1, 4.2) имеют комбинированную смазочную систему, в которой масло к трущимся поверхностям одних деталей подается под давлением от насоса, а к другим — путем разбрызгивания и самотеком.
1, 14 — шланги; 2 — воздушный фильтр; 3 — фильтрующий элемент; 4 — крышка коромысел; 5 — масляный фильтр; 6 — датчик сигнализатора аварийного давления масла; 7 — клапан масляного радиатора; 8 — запорный краник масляного радиатора; 9 — масляный насос с маслоприемником; 10 — пробка сливного отверстия картера двигателя; 11 — масляный радиатор; 12 — датчик указателя давления масла; 13 — золотниковое устройство вентиляции картера.
Рисунок 4.1 – Система смазки и вентиляции картера двигателя ЗМЗ-402
47
Под давлением смазываются наиболее нагруженные детали: коренные и шатунные шейки коленчатого вала, коренные шейки распределительного вала, подшипники коромысел, поршневые пальцы.
1 — масляный радиатор; 2, 3, 18, 19, 21, 23, 24 — маслопроводы; 4 — сливной клапан центрифуги; 5 — перепускной клапан центрифуги; 6 — кран включения масляного радиатора; 7 — центрифуга; 8 — предохранительный клапан нагнетательной секции; 9 — радиаторная секция масляного насоса; 10
— нагнетательная секция масляного насоса; 11 — клапан смазочной системы; 12 — полнопоточный фильтр тонкой очистки; 13 — главная масляная магистраль; 14 — перепускной клапан фильтра тонкой очистки масла; 15 — манометр; 16 — указатель уровня масла; 17 — сапун; 20 — компрессор; 22 — ТНВД; 25 — кран включения гидромуфты; 26 — термосиловой датчик; 27 — гидромуфта привода вентилятора; 28 — поддон; 29 — предохранительный клапан радиаторной секции
Рисунок 4.2 – Система смазки двигателя ЯМЗ-740
48
Разбрызгиванием смазываются такие детали, как клапанный механизм, зубчатые колеса газораспределения, «зеркало» цилиндров.
Самотеком смазываются штанги, толкатели, кулачки распределительного вала и др.
Смазочная система включает в себя масляный насос, резервуар для масла (поддон картера), маслоприемник с сетчатым фильтром первичной очистки масла, масляные фильтры, масляные каналы и маслопроводы, масляный радиатор, редукционный и перепускные клапаны, маслозаливную горловину с крышкой, приборы контроля уровня и давления масла, приборы вентиляции картера.
При работе двигателя масло засасывается из поддона картера насосом через маслоприемник и подается в фильтр. Фильтр, через который проходит все масло, поступающее в главную магистраль, называется последовательно включенным или полнопоточным. Если проходит только часть масла (10—15%), фильтр называется
неполнопоточным.
Из фильтра масло поступает в масляную магистраль, выполненную в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном. Из главной магистрали масло под давлением по каналам поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала и в полую ось коромысел. От коренных подшипников по каналам в шейках и щеках масло поступает к шатунным подшипникам коленчатого вала. В двигателях марки «ЯМЗ» по каналу в шатуне масло подается под давлением для смазывания поршневого пальца.
Вытекающее через зазоры в подшипниках коромысел масло разбрызгивается движущимися деталями, стекая по штангам, смазывает их наконечники, толкатели и кулачки распределительного вала. В картере масло в виде тумана оседает на стенки цилиндров. У некоторых двигателей в нижней головке шатуна имеется отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра.
Давление масла контролируется электрическим манометром, датчик которого установлен в главной масляной магистрали, а указатель — на щитке приборов. Давление масла в карбюраторных двигателях 0,05—0,4 МПа, в дизелях 0,1—0,6 МПа.
Для охлаждения масла некоторые двигатели снабжены радиатором. Охлажденное масло сливается в поддон картера.
4.1 Приборы смазочной системы
Масляный насос (рисунок 4.3) предназначен для подачи масла под давлением к наиболее нагруженным поверхностям деталей и к приборам его очистки и охлаждения. Применяют насосы шестеренчатого типа с приводом, как правило, от распределительного вала. Различают односекционные и двухсекционные насосы. Вторая секция подает масло в радиатор для охлаждения.
49
а — конструкция; б — схема работы; в — схема поступления масла при чистой сетке; г — схема поступления масла в случае засорения сетки
1 — корпус нижней секции насоса; 2 — болт, соединяющий корпуса секций насоса; 3 — прокладки; 4 — ведомое зубчатое колесо верхней секции; 5 — вал насоса; 6 — корпус верхней секции; 7 — ведущее зубчатое колесо верхней секции; 8 — стопорное кольцо; 9 — крышка масляного насоса; 10 — штифт; 11 — ведущее зубчатое колесо нижней секции; 12 — ведомое зубчатое колесо нижней секции; 13 и 15 — редукционные клапаны; 14 — место установки крана включения масляного радиатора; 16— верхняя секция; 17 — нижняя секция; 1 8
— корпус маслоприемника; / 9 — трубка: 20 — пружина; 21 — сетка
Рисунок 4.3 – Масляный насос с маслоприемником
Масляный насос состоит из корпуса, в котором размешены зубчатые колеса (зазор между торцами зубьев зубчатых колес и стенками корпуса делается минимальным); вала привода, на котором крепится посредством шпонки
50