Материал: Силовые установки колёсных транспортных средств
Воздушные фильтры: а — двигателя автомобиля ЗИЛ-4314.10; б — дизеля ЯМЗ-236; 1 и 11 — переходники; 2 — масляная ванна; 3 — отражатель; 4, 5, 10, 19 и 20 — уплотнительные прокладки; 6 — фильтрующий элемент; 7 — стяжной винт; 8 — гайка-барашек; 9 — винт с барашком; 12 — крышка; 13 — патрубок отбора воздуха в компрессор; 14 — кольцевая щель; 15 — кольцевое окно; 1 6 — корпус фильтра; 1 7 — полость; 18 — корпус глушителя системы впуска; 21 — центральная труба
Рисунок 6.11 - Инерционно-масляные воздушные фильтры
Выпускной трубопровод предназначен для отвода отработавших газов к приемным трубам и глушителю. Выпускной трубопровод отливают из чугуна. Теплоту отработавших газов используют для подогрева горючей смеси на выпуске. Для этой цели впускной и выпускной трубопроводы соединяются шпильками через железоасбестовую прокладку.
81
а — впускной и выпускной трубопроводы двигателя автомобиля ГАЗ-3110 «Волга»; б, в — положения заслонки, соответствующие наименьшему и наибольшему подогреву смеси соответственно; г — глушитель системы выпуска;
1 — впускной трубопровод; 2 — прилив для установки карбюратора; 3 — отверстие для штуцера трубопровода вакуумного усилителя тормозных механизмов; 4 — прокладка; 5 — выпускной трубопровод; 6 — сектор регулировки подогрева; 7 — стопорная шпилька и гайка; 8 — заслонка; 9 и 14
— днища глушителя; 10 — корпус; 11 — перегородка; 12 — камера; 13 — внутренняя труба; 15 — выпускная труба; 16 — патрубки передней стенки глушителя; 17 — приемные трубы глушителя
Рисунок 6.12 - Элементы систем впуска и выпуска отработавших газов и подогрева горючей смеси
Глушитель. В момент открытия выпускных клапанов давление отработавших газов 0,3—0,5 МПа, а температура свыше 1000 К. Через клапаны отработавшие газы проходят с большой скоростью, и их выпуск отличается высоким уровнем шума. Глушитель (рисунок 6.12, г) состоит из корпуса с
82
вваренными днищами, внутренних труб с отверстиями и перегородок, образующих резонансные камеры.
Отработавшие газы по приемным трубам поступают в глушитель. Двигаясь по внутренним трубам, газы выходят через отверстия в камеры, после чего они вновь поступают в трубы. Это повторяется несколько раз. Затем они попадают в выпускную трубу.
6.9 Нейтрализация отработавших газов
Тепловые двигатели выбрасывают в окружающую среду большое количество токсичных веществ, отрицательно действующих на человека, флору и фауну, а также технические сооружения. Источниками токсичных веществ являются отработавшие газы, картерные газы, испарения из системы питания двигателя, топливо, масло и другие эксплуатационные жидкости.
Имеются международные нормативные документы, определяющие требования по ограничению токсичности и дымности отработавших газов.
При работе двигателя выделяются следующие токсичные вещества:
-оксиды азота (NOX);
-сажа (С);
-оксид углерода (СО);
-углеводороды (СНХ);
-альдегиды;
-канцерогенные вещества;
-различные соединения серы и свинца.
Уменьшить токсичность отработавших газов можно путем:
-усовершенствования процессов смесеобразования и сгорания;
-организации рециркуляции отработавших газов;
-нейтрализации отработавших газов;
-применения топлив улучшенного качества и альтернативных топлив. Каталитический нейтрализатор. Для снижения токсичности отработавших
газов широко применяются каталитические нейтрализаторы, которые различаются по используемому катализатору и материалу блока носителя катализатора.
В нейтрализаторах отработавшие газы проходят через слой катализатора, значительно ускоряющего протекание окислительных реакций, при которых СО и СН преобразуются в СО2 и Н2О. Для восстановления NOX необходимо создать восстановительную среду, т. е. химически связать кислород, находящийся в отработавших газах. Поэтому катализатор разделен на две камеры: восстановления и окисления. В первой камере оксид азота под действием катализатора превращается в аммиак, который подвергается разложению во второй камере, где происходит дожигание оксида углерода и углеводородов.
83
7 ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА
Карбюраторное питание бензиновых двигателей, безусловно, уступает системам питания с электронным дозированием топлива.
Системы впрыска бензина более сложны из-за наличия большого числа прецизионных подвижных и электронных элементов и требуют более высокой квалификации обслуживающего персонала.
Топливные системы классифицируют по следующим признакам:
-по способу подачи топлива — непрерывный и прерывистый;
-по типу дозирующих узлов — плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления;
-по способу регулирования количества горючей смеси — пневматическое, механическое, электронное;
-по основным параметрам регулирования состава смеси — разряжению
во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, рас ходу воздуха.
Впрыск бензина позволяет более точно распределить топливо по цилиндрам из-за отсутствия добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора и диффузоров. Более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение более высокой мощности двигателя. При впрыске возможно большее перекрытие клапанов. Лучшая продувка и большая равномерность состава горючей смеси по цилиндрам снижают температуру деталей, что в свою очередь позволяет уменьшить октановое число топлива на 2—3 единицы, т. е. поднять степень сжатия без опасности детонации.
Система впрыска «K-Jetronic» фирмы «BOSCH» (рисунок 7.1) представляет собой механическую систему постоянного впрыска топлива и включает в себя топливный бак, топливный электронасос, накопитель топлива, топливный фильтр, расходомер воздуха с напорным диском, дозатор распределительного топлива, регулятор давления топлива, регулятор управляющего давления воздуха, форсунки, пусковую электромагнитную форсунку.
Количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально количеству поступающего воздуха. Это соотношение 1 : 14,7.
При работе двигателя топливный электронасос забирает топливо из бака и подает его под давлением (0,5 МПа) через накопитель и фильтр к дозатору распределителя. Далее топливо поступает к форсункам, установленным перед впускными клапанами во впускном трубопроводе. Форсунки непрерывно распыляют топливо. Если при карбюраторном питании дроссельная заслонка регулирует количество подаваемой в цилиндры горючей смеси, то при системе впрыска дроссельная заслонка регулирует только подачу чистого воздуха. Для того чтобы установить требуемое соотношение между количеством поступающего воздуха и количеством впрыскиваемого бензина, используется расходомер воздуха с напорным диском и дозатор-распределитель топлива.
84
1 — топливный бак; 2 — топливный фильтр; 3 — накопитель топлива; 4 — топливный насос; 5 — регулятор управляющего давления; 6 — термореле; 7 — пусковая электромагнитная форсунка; 8 — форсунка впрыска; 9 — клапан добавочного воздуха; 10 — дроссельная заслонка; 11 — регулировочный винт системы холостого хода; 12 — расходомер воздуха; 13 — дозатор-распределитель; 14 — регулятор давления топлива; а — канал подвода топлива к рабочим форсункам; б — канал подвода топлива к дозатору-распределителю; в — канал подвода топлива к пусковой форсунке с электромагнитным управлением; г — канал слива топлива в бак; д — канал толчкового клапана; е — канал управляющего давления
Рисунок 7.1 – Система впрыска топлива «K-Jetronic»
При пуске холодного двигателя электронасос быстро повышает давление топлива. Если температура двигателя менее 35°С, термореле включает пусковую форсунку с электромагнитным управлением, и она впрыскивает дополнительное количество топлива. Одновременно включается добавочный клапан воздуха. Этим обеспечивается надежный пуск холодного двигателя и устойчивая его работа на холостом ходу. Продолжительность работы пусковой форсунки определяет термореле. При температуре выше 35°С она отключается.
При работе двигателя на частичных нагрузках смесь обогащается или обедняется. Для того чтобы состав рабочей смеси соответствовал режиму работы двигателя в системе впрыска со стороны верхней части плунжера, в распределитель подводится по каналу топливо с управляющим давлением.
85