Основные показатели работы регулятора частоты вращения коленвала ДВС.
Для поддержания заданного режима работы двигателя при изменении нагрузки необходимо своевременно менять подачу топлива. Эту функцию выполняет регулятор частоты вращения коленвала, который при различных нагрузках автоматически смещает рейку топливного насоса или поворачивает дроссельную заслонку.
Основные показатели работы регулятора:
· Степень неравномерности работы регулятора:
где ωmax и ωmin – max и min частоты вращения валика ТНВД при работе регулятора;
δ = 0,07…0,08
· Степень нечувствительности регулятора:
где ω2 и ω1 – наибольшее и наименьшее частоты, по достижении которых регулирующий механизм начинает работать; ωст – устойчивая частота вращения валика ТНВД.
ε = 0,025…0,030
Устройство турбонаддува дизельного ДВС.
Турбонаддув – вид наддува, при котором воздух в цилиндры двигателя подается под давлением за счет использования энергии отработавших газов. Турбонаддув является наиболее эффективной системой повышения мощности двигателя без увеличения частоты вращения коленчатого вала и объема цилиндров. Помимо повышения мощности турбонаддув обеспечивает экономию топлива в расчете на единицу мощности и снижение токсичности отработавших газов за счет более полного сгорания топлива.
Турбонаддув состоит из воздухозаборника; воздушного фильтра; дроссельной заслонки; турбонагнетателя; интеркулера; впускного коллектора; впускных заслонок (на некоторых конструкциях двигателей); соединительных патрубков и напорных шлангов; элементов управления.
Турбонагнетатель (другое наименование – турбокомпрес-сор, газотурбинный нагнетатель) является основным конструктивным элементом турбонаддува и обеспечивает повышение давления воздуха во впускной системе.
Работа системы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Отработавшие газы вращают турбинное колесо, которое через вал ротора вращает компрессорное колесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Нагретый при сжатии воздух охлаждается в интеркулере и поступает в цилиндры двигателя.
Несмотря на то, что турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом двигателя, эффективность работы системы во многом зависит от числа оборотов двигателя. Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.
Регулятор частоты вращения коленвала дизеля Д-240.
При работе двигателя под нагрузкой требуемый скоростной режим устанавливается рычагом управления. При повороте рычага управления в сторону болта упора пружина регулятора растягивается и рейка перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Частота вращения двигателя увеличивается до тех пор, пока не уравновесятся усилия пружины и центробежная сила грузов. Таким образом устанавливается заданный режим работы двигателя.
При изменении нагрузки частота вращения двигателя изменяется и равновесие сил нарушается. Рычаги регулятора, под действием усилия пружины или грузов перемещают рейку в новое положение и равновесие восстанавливается.
При работе двигателя с номинальной нагрузкой шток корректора утоплен. Пружина корректора сжата, основной и промежуточный рычаги прижаты друг к другу и работают как одно целое.
При кратковременной перегрузке двигателя частота вращения и центробежная сила грузов уменьшаются и в работу вступает корректор подачи топлива. Пружина корректора упираясь через шток в основной рычаг начинает отклонять промежуточный рычаг вместе с рейкой в сторону увеличения подачи топлива.
Для остановки двигателя рычаг управления перемещают до упора по часовой стрелке, при этом рычаг управления через пружину регулятора перемещает основной рычаг. Одновременно промежуточный рычаг перемещает рейку насоса в положение выключения подачи топлива.
Пневмокорректор подачи топлива ограничивает скорость перемещения основного рычага регулятора. При резком увеличении топлива перемещением основного рычага регулятора замедляется пневмокорректором и тем самым уменьшается дымность трактора.
Остов двигателя. Цилиндры и головки цилиндров.
На остове происходит установка и крепление всех узлов и механизмов. Остовом тракторного двигателя является блок-картер. Он представляет собой сложную монолитную отливку. В блок-картере устанавливаются цилиндры, опоры коленвала, детали ГРМ, узлы СС с каналами и другое оборудование.
Цилиндры являются направляющими элементами КШМ, внутри них перемещаются поршни.
В двигателях жидкостного охлаждения цилиндры могут быть отлиты заодно с блоком цилиндров или в виде отдельных гильз, устанавливающихся в расточках блока. Между наружными стенками цилиндров и блоком есть полости – рубашка охлаждения, заполняемая охлаждающей жидкостью. Если гильза цилиндра непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью – она мокрая. В противоположном случае она называется сухой. На тракторах почти везде устанавливается мокрые гильзы.
Цилиндры двигателя воздушного охлаждения изготавливаются индивидуально и устанавливаются в двигатель; наружные поверхности с ребрами (кольцевыми).
Головка блока цилиндров устанавливается на обработанную верхнюю поверхность блока цилиндров. В головке блока над цилиндрами имеется углубление, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в головке блока – рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке блока выполнены гнезда, впускные и выпускные каналы, отверстия для форсунок (свечей зажигания), каналы СС.
Материал для головки – чугун, алюминиевый сплав. Плотное и равномерное крепление головки к блоку цилиндров – болты (шпильки) с гайками; герметизация стыка – прокладка.
КШМ.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршней с компрессионными и маслосъемными кольцами, поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала с коронными и шатунними подшипниками и маховика. Детали КШМ работают в тяжелых условиях. Они подвергаются изменяющимся по величине и направлению силам давления газов, инерции и трения, а также высоким температурам.
Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, установленный в цилиндре днищем вверх. Он состоит из 2ух основных частей: верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя – юбкой. В стенках головки поршня протачиваются канавки под кольца. Канавки имеют дренажные канавки для входа масла.
Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение между поршнем и цилиндром. Они предотвращают прорыв газов в поддон и попадание масла в камеру сгорания.
Поршневой палец устанавливается в отверстиях, выполненных в бобышках (прилив внутри поршня). Передает движение от поршня к шатуну.
Шатун служит для передачи возвратно-поступательных движений поршня к коленчатому валу или колёсам для преобразования во вращательное движение.
Коленчатый вал – деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент.