Перечислите режимы работы двигателя. Какого состава горючая смесь должна приготавливаться карбюраторным двигателем для разных режимов? Дайте обоснование

Двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Коэффициент избытка воздуха - L (лямбда) характеризует - насколько реальная топливно-воздушная смесь далека от оптимальной (14,7:1). Если состав смеси - 14,7:1, то L=1 и смесь оптимальна. Если L < 1, значит недостаток воздуха, смесь обогащенная.

Карбюраторный двигатель имеет следующие режимы работы: пуск, холостой ход, средние нагрузки, полные нагрузки, резкий переход на полные нагрузки.
При пуске холодного двигателя необходима богатая горячая смесь (L от 0,3 до 0,6), так как частота вращения коленчатого вала мала, топливо плохо испаряется, а часть его конденсируется на холодных стенках цилиндра. Это приводит к тому, что в цилиндры двигателя попадает незначительное количество пусковых фракций, обеспечивающих гарантированный пуск двигателя.

Работа двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках возможна при обогащенной смеси (L от 0,7 до 0,9). Горючая смесь поступает в цилиндры двигателя и смешивается со значительным количеством остаточных отработавших газов, поэтому обогащение смеси улучшает ее воспламеняемость и способствует устойчивой работе двигателя без нагрузки.

Средние нагрузки — наибольшая часть работы двигателя в процессе эксплуатации, поэтому на этом этапе необходима обедненная горючая смесь (L от 1,05 до 1,1), что способствует наилучшей экономичности двигателя.

Полная нагрузка обеспечивается подачей в цилиндры двигателя обогащенной смеси (L от 0,85 до 0,9). Этот режим необходим при разгоне автомобиля, движении автомобиля с максимальной скоростью, преодолении подъемов или тяжелых участков дороги.

При резком переходе на режим полной нагрузки (резкое открытие дроссельной заслонки) возможно обеднение горючей смеси — карбюратор должен иметь устройство, предотвращающее это.

Таким образом, в процессе работы двигателя карбюратор должен изменять состав горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя.

Опишите устройство топливного насоса высокого давления 4ТН9х10. Как он приводится в действие? Как регулируются установочные опережения подачи топлива?

Рис. 5.Топливный насос типа 4ТН9х10

1 – рейка; 2 –плунжерная пара; 3 – нагнетательный клапан; 4 – головка; 5 – корпус насоса; 6 – кулачковый вал; 7 – установочный фланец; 8 – фланцевая втулка; 9 – корпус толкателя; 10 – ось ролика; 11 – ролик толкателя; 12 – пружина фрикционная

Основные конструктивные особенности насосов (рис. 5) установка кулачкового вала в подшипниках качения; осуществление поворота плунжера при регулировке цикловой подачи с помощью поводка с пальцем, который входит в муфту с пазом, расположенную на рейке насоса; наличие регулировки высоты толкателя болтом, вворачиваемым в корпус толкателя.

Конструкция регулятора имеет следующие особенности: соосное расположение пружины и ступицы грузов; упорный шариковый подшипник для передачи усилий от муфты к рычагу; призматический корректор, степень коррекции которого зависит от наклона призмы корректора; ручное управление обогатителями подачи топлива на пуске; наличие предохранительной пружины, исключающей возникновение в механизме регулятора повышенных усилий.

Топливный насос 4ТН9х10 - это насос высокого давления с встроенным кулачковым валом для приведения в действие плунжера.

Для измерения угла начала подачи вывертывают или завёpтывют регулировочный болт 6 (pис.6) толкателя плунжер, предварительно ослабив затяжку контргайки.

Рис.6. Схема регулировки величины подачи топлива секцией насоса

4ТН-9х10:

S1 — активный ход плунжера до регулировки; S2 — активный ход

после увеличения подачи; а — перемещение хомутика при регули-

ровке; /— объем топлива, выталкиваемого плунжером за активный

ход S1 и S2; I — рейка; 2 — плунжер; 3 — втулка плунжера; 4 — хо-

мутик рейки; 5 — болт хомутика, б — регулировочный болт толка-

теля; 7 — толкатель.

Пpи ввертывании болта происходит опережение подачи топлива (угол увеличивается), а при завертывании - запаздывание подачи (угол уменьшается). После регулировки контргайку затягивают. При сборке насоса целесообразно регулировочный болт установить заранее, чтобы добиться определенной длины толкателя. Это даёт возможность быстрее отрегулировать угол начала подачи. Регулировочные показатели топливных насосов ЛС4ТH-9*10 и насосов дизелей Д-160, Д-108 и КДМ-100 приведены в таблице 23, а топливных насосов типа 4ТH-9х10 и 6ТH-9х10 - в таблице 24.

Начертите индикаторную диаграмму действительного цикла карбюраторного двигателя и укажите на ней линии пуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска и точки, в которых открываются и закрываются клапаны, подается искра

Индик а торная диагр а мма, графическое изображение изменения давления газа или пара в цилиндре поршневой машины в зависимости от положения поршня. И. д. вычерчивается обычно с помощью индикатора давления. По оси абсцисс откладывается объём, занимаемый газами в цилиндре, а по оси ординат — давление. Каждая точка на И. д. (рис.7) показывает давление в цилиндре двигателя при данном объёме, т. е. при данном положении поршня (точка r соответствует началу впуска – открытию клапана; точка а — началу сжатия – закрытию клапана; точка с — концу сжатия; точка z — началу расширения – подаче искры; точка b — концу расширения).

И. д. даёт представление о значении работы, производимой двигателем внутреннего сгорания или насосом, и об их мощности. Рабочее тело совершает полезную работу только в течение рабочего хода. Поэтому для определения полезной работы необходимо из площади, ограниченной кривой расширения zb, вычесть площадь, ограниченную кривой сжатия ac. Различают теоретическую и действительную И. д. Теоретическая строится по данным теплового расчёта и характеризует теоретический цикл; действительная И. д. снимается с работающей машины при помощи индикатора и характеризует действительный цикл (см. рис.7).

Рис. 7. Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя

Теоретическая (пунктир) и действительная (сплошные линии) индикаторные диаграммы 4—тактного карбюраторного двигателя: ra — линия впуска; ac — линия сжатия; cz — линия сгорания; zb — линия расширения; br — линия выпуска; P давление; V — объём.

Список использованной литературы

1. Вырубов Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов и др. М.: Машиностроение, 1983.

2. Автомобиль. Под ред. А.Н. Островцева.- М., Машиностроение, 1976 г.

3. Двигатели внутреннего сгорания, М., 1968.Д. Н. Вырубов, В. П. Алексеев.

4. Н.Н. Вишняков, В. К. Вахламов, А. Н. Нарбут. Автомобиль. Основы конструкции, М.:Машиностроение, 1986 г.

5. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов / Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980.

6. Архангельский В. М. Автомобильные двигатели / В. М. Архангельский. М.: Машиностроение, 1973.

7. Колчин А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. М.: Высш. шк., 1971.