Слайд 1Белорусский национальный технический университет
военно-технический факультет
Слайд 2Устройство ВАТ
Тема №2 Двигатели.
Занятие №1.Общее устройство двигателей и их механизмов.
Слайд 3Цель:
Изучить принципы действия и общее устройство карбюраторного и дизельного двигателя.
2.Изучить
КШМ и ГРМ двигателей ЗИЛ-131 и КАМАЗ-740.
3.Изучить характерные неисправности КШМ,ГРМ
и уход за ними.
4.Воспитывать у курсантов интерес к военной автомобильной технике.
Слайд 4УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ :
Общее устройство карбюраторного двигателя и дизеля.
Краткая техническая характеристика.
Кривошипно-шатунный ( КШМ ) и газараспределительный ( ГРМ ) механизмы.
Характерные
неисправности КШМ, ГРМ и уход за ними.
Слайд 5Литература
П.М.Белов,В.Р.Бурячко,Е.И.Акатов. «двигатели армейских машин».Части 1,2. Воениздат 1971.
Автомобиль ЗИЛ-131 и его
модификации. Воениздат 1983г.
Автомобили-тягачи УРАЛ-4320,УРАЛ-4420 и их модификации. Воениздат 1986г.
В.И. Медведков
и др. «Автомобили КАМАЗ-5320,УРАЛ-4320».Издательство ДОСААФ 1987г.
В.Н.хартанович и др. «Устройство и эксплуатация автомобилей».Издательство ДОСААФ 1987г.
Слайд 61.Общее устройство карбюраторного двигателя и дизеля.
Слайд 7 Рабочий цикл четырёхтактного карбюраторного
и дизельного двигателя.
Работа КШМ и
ГРМ
4 цилиндровый двигатель
Слайд 8 За один оборот коленчатого вала поршень
делает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления
движения поршня происходит в двух крайних точках, называемых мертвыми, т. к. скорость поршня в них равна нулю.
Крайнее верхнее положение поршня (наиболее удаленное от оси коленчатого вала) называется верхней мертвой точкой (ВМТ), а крайнее нижнее положение поршня (самое близкое к оси коленчатого вала) – нижней мертвой точкой (НМТ
Ходом поршня (S) называется расстояние между мертвыми точками.
Слайд 9Схема одноцилиндрового карбюраторного и дизельного двигателей:
1 – цилиндр; 2 –
впускной клапан;
3 – свеча (форсунка);
4 – выпускной клапан; 5 –
поршень; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал
Камерой сгорания (Vс) называется объем в цилиндре над поршнем при нахождении его в ВМТ.
Рабочим объемом цилиндра (Vh) называется объем, освобождаемый поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ:
где Д – диаметр цилиндра.
Рабочим объемом двигателя (литражом Vh) называется сумма всех рабочих объемов цилиндров двигателя, выраженная в литрах или кубических сантиметрах:
где i – число цилиндров двигателя.
Полным объемом цилиндра (Va) называется объем цилиндра над поршнем при нахождении его в НМТ. Он равен сумме объемов камеры сгорания (Vc) и рабочего объема цилиндра (Vh1) , т.е. Va = Vc + Vh.
Степенью сжатия ( ) называется отношение полного объема цилиндра (Va) к объему камеры сгорания (Vc), т.е.
Для карбюраторных двигателей степень сжатия находится в пределах 6,5-10, а для дизельных двигателей – 14-20.
.
Слайд 10 Рабочим циклом двигателя называется ряд последовательных процессов, происходящих
в цилиндрах, в результате которых тепловая энергия сгоревшего топлива превращается
в механическую работу.
Рабочий цикл осуществляемый за два оборота коленчатого вала (четыре хода поршня) - двигатель четырехтактный
- за один оборот коленчатого вала (два хода поршня) - двигатель двухтактный.
Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня ( впуск, сжатие, расширение (рабочий ход) и выпуск ).
Слайд 11Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя
Такт впуска – поршень движется от
ВМТ до НМТ, цилиндр заполняется горючей смесью
Такт сжатия –
сжатие рабочей
смеси, поршень
перемещается от
НМТ до ВМТ
Такт расширения
(рабочий ход) –
поршень перемещается
вниз под действием
давления газов, приводя
через шатун во
вращение коленчатый вал
Такт выпуска – очистка
цилиндра от
отработавших газов
Слайд 14Такт впуска. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ
впускной клапан открыт,
выпускной – закрыт.
под действием разрежения над поршнем через открытый
впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (в дизеле – воздух).
в конце такта впуска давление рабочей смеси несколько ниже атмосферного (порядка 0,7- 0,9 кг/см2 или 70-90 кПа), а температура – около 100С.
Слайд 15Такт сжатия. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, оба клапана
закрыты.
в карбюраторном двигателе происходит сжатие рабочей смеси (горючей смеси
с остаточными газами) до давления 8-15 кг/см2 (800-1500 кПа) и температуры 300-450 С.
в дизеле сжимается воздух до давления 30-45 кг/см2 (3000-4500 кПа) и температуры 600-700С.
Слайд 16Такт расширения (рабочий ход).
в конце такта сжатия в карбюраторном двигателе
рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и в течение 0,001-0,002
с она сгорает. При этом температура газов повышается до 2000-25000С, а давление газов возрастает до 40-50 кгс/см2 (4000-5000 кПа).
в конце такта сжатия в цилиндр дизеля под высоким давлением - 100-200 кг/см2 из форсунки впрыскивается топливо в цилиндр, которое смешивается с воздухом, и образуется рабочая смесь, воспламеняемая от высокой температуры сжатого воздуха. (температура газов составляет 1800-2000 С, а давление – 60-80 кгс/см2 (6000-8000 кПа).
сила от давления газов перемещает поршень от ВМТ к НМТ и через шатун передается на коленчатый вал в виде крутящего момента.
в конце такта расширения давление газов на поршень снижается до 3,5-4,5 кгс/см2 (350-450 кПа), а температура до 800-1000 С.
Слайд 17Такт выпуска. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ
выпускной клапан
открыт, происходит выталкивание отработавших газов в атмосферу
в конце такта
выпуска давление снижается до 1,1-1,2 кгс/см2 (110-120 кПа), а температура газов до 600-700 С.
Слайд 182.Краткая техническая характеристика. Кривошипно-шатунный ( КШМ ) и газораспределительный (
ГРМ ) механизмы.
Слайд 19ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ БЕНЗИНОВЫХ И ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Для
карбюраторных двигателей характерны:
работа на легких сортах топлива (бензин,
газ);
внешнее смесеобразование (приготовление горючей смеси вне цилиндров – карбюратором или смесителем);
воспламенение рабочей смеси в цилиндрах осуществляется электрической искрой.
Для дизельных двигателей характерны:
работа на более тяжелых сортах топлива (дизельное топливо);
внутреннее смесеобразование (смесь приготавливается внутри цилиндров из воздуха и топлива, подаваемых в цилиндры раздельно);
воспламенение смеси в цилиндрах осуществляется высокой температурой сжатого воздуха, достигаемой за счет большой степени сжатия.
Слайд 20Краткая техническая характеристика.
Слайд 21Схема кривошипно-шатунного механизма восьмицилиндрового двигателя, порядок его работы
Последовательность чередования
тактов расширения
в цилиндрах двигателя называется порядком работы двигателя.
Для
всех 8-цилиндровых V-образных двигателей принят порядок работы 1-5-4-2-6-3-7-8;
на двигателях автомобилей ВАЗ «Москвич» –
1-3-4-2; на УАЗ – 1-2-4-3.
За первый цилиндр разных двигателей принят тот, который ближе всего к радиатору системы охлаждения,
а в V-образных двигателях – передний цилиндр правого
полублока; за последний – задний левого полублока.
Слайд 22Кривошипно-шатунный ( КШМ ) и газораспределительный ( ГРМ ) механизмы.
Двигатель
состоит:
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Газораспределительный механизм(ГРМ).
Система охлаждения.
Система смазки.
Система питания
Электрооборудование
Система зажигания
Система электропуска двигателя.
Система освещения и сигнализации.
Слайд 23
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает
давление газов и преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение
коленчатого вала.
К неподвижным деталям относятся:
блок цилиндров (блок-картер),
гильзы,
головка (головки) блока цилиндров,
нижний картер (поддон),
картер маховика и сцепления,
крышка распределительных шестерен
крышки блока цилиндров.
К подвижным деталям относятся:
поршни: с пальцами и кольцами, шатуны,
коленчатый вал с шатунными подшипниками и
маховик.
Кроме перечисленного в КШМ входит ряд крепежных и уплотнительных элементов.
Слайд 25Газораспределительный механизм
предназначен для впуска в цилиндры горючей смеси (воздуха) и
выпуска отработавших газов.
Включает в себя:
привод,
распределительный (кулачковый) вал,
передаточные
детали ( толкатели, штанги и коромысла )
клапаны с направляющими втулками, пружинами, опорными тарелками (шайбами) и сухарями.
Слайд 26Распределительный вал - служит для своевременного открытия клапанов в определенной
последовательности (стальной)
Включает:
носок
опорные шейки
кулачки
экцентрик привода топл. насоса
шестерня привода масляного насоса
Слайд 28 Система охлаждения предназначена для поддержания
оптимального теплового режима работы двигателя (поддержания в головке блока температуры
охлаждающей жидкости в пределах 85-100 С).
( жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией ОЖ )
Система охлаждения включает:
охлаждающая жидкость (вода или антифриз)
рубашка охлаждения
блока и головки цилиндров,
радиатор (трубчато-ленточный трехрядный)
расширительный бачок
(может и не быть),
жидкостный насос (центробеж-
ного типа)
вентилятор,
жалюзи
термостат
соединительные патрубки
и шланги,
сливные краники
контрольные приборы.
Слайд 30 Система смазки предназначена для подвода масла к трущимся
деталям в целях:
уменьшения трения между деталями;
частичного охлаждения деталей;
удаления продуктов износа
из поверхностей трущихся деталей.
способствует уплотнению поршней в цилиндрах и защите деталей от коррозии.
На двигателях применяется комбинированная система смазки, при которой часть деталей смазывается:
давлением
разбрызгива-нием
самотеком.
Слайд 31Состоит:
масло,
заливная горловина,
нижний картер (поддон),
масляный насос с маслоприемником,
масляный фильтр,
система вентиляции картера двигателя,
контрольно-измерительные приборы
Слайд 32Система питания карбюраторного двигателя служит для приготовления горючей смеси, подачи
ее в цилиндры двигателя
( для дизельного - очистки топлива
и воздуха и впрыска топлива в цилиндры в соответствии с порядком их работы точно дозированными порциями в заданном отрезке цикла) и удаления из цилиндров отработавших газов.
В систему питания карбюраторного двигателя входят:
карбюратор;
приборы подачи и очистки топлива и воздуха (топливный фильтр-отстойник , топливный фильтр тонкой очистки, топливный насос , топливопроводы, воздушный фильтр, впускной трубопровод);
устройства отвода отработавших газов и глушения шума (выпускной трубопровод, труба и глушитель шума);
емкость для хранения запаса топлива и контроль его количества (топливный бак с пробкой, датчик и указатель количества топлива).
В систему питания дизельного дигателя входят:
топливный насос высокого давления;
топливоподкачивающий насос низкого давления;
фильтры грубой и тонкой очистки;
форсунки и трубопроводы высокого и низкого давления;
топливный бак
Слайд 35 Электрооборудование.
Источники электрической энергии.
Аккумуляторная батарея.
Генераторная установка.
Потребители электрической
энергии
Система зажигания.
Система электропуска двигателя.
Система освещения, сигнализации и
контрольные приборы.
Слайд 36Фазы газораспределения
Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в
градусах угла поворота коленчатого вала по отношению к соответствующим мертвым
точкам, называют фазами газораспределения и изображают в виде круговых диаграмм
Слайд 37пригорание колец в канавках поршня
пригорание колец в канавках поршня
Слайд 383.Характерные неисправности КШМ,ГРМ и уход за ними.