Лабораторная работа. Изучение назначения агрегатов системы питания дизельных двигателей.

Лабораторная работа

№ 8. Изучение назначения агрегатов системы питания дизельных двигателей.

Цель работы: изучить назначение, устройство и принцип работы системы питания дизелей и ее составных частей (кроме топливных насосов высокого давления). Ознакомиться с возможными схемами питания, с расположением и установкой основных элементов системы. Рассмотреть способы подвода воздуха и его очистку, отвод продуктов сгорания, назначение элементов системы отвода.

Общие сведения.

В двигателях с внутренним смесеобразованием воздух и топливо подаются в цилиндры раздельно, где они перемешиваются с остаточными газами и образуют рабочую смесь.

В дизельных двигателях количество подаваемого в цилиндры двигателя воздуха практически остается постоянным. Регулирование мощности двигателя осуществляется изменением количества топлива, подаваемого в цилиндры (цикловая подача топлива). Следовательно, осуществляется качественное регулирование мощности двигателя. С увеличением количества подаваемого топлива двигатель развивает большую мощность. Топливо подается в цилиндры двигателей в конце такта сжатия, когда давление в них составляет 3,0-4,0 МПа(30..40 кг/см2).

Поэтому подачу топлива осуществляют под давлением 14-20 МПа (140..200 кг/см2) с применением соответствующей аппаратуры (топливного насоса высокого давления и форсунок или насос-форсунок).

Материальное обеспечение.

1. Дизельный двигатель.
2. Макет дизельного двигателя.
3. Узлы и агрегаты системы питания (воздухоочистители, впускные и выпускные коллекторы, глушители, турбокомпрессоры, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливоподкачивающие насосы низкого давления, топливопроводы).
4. Плакаты, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения.

1. Изучить возможные схемы питания дизелей. Уяснить, что системы питания подразделяют по способу движения (тупиковые и с циркуляцией топлива) и типу механизма подачи (с насос-форсункой и разделенным насосом и форсункой). Системы питания с циркуляцией топлива в свою очередь бывают со сливом избыточного топлива в топливный бак и к подкачивающему насосу.
2. Ознакомиться с расположением узлов и агрегатов системы питания дизелей, проследить пути движения воздуха и топлива в цилиндры двигателя. Уяснить, что все элементы системы питания по назначению можно разделить на четыре группы:

- камеру сгорания;
- агрегаты для очистки и подачи в камеру сгорания воздуха (воздухоочиститель, впускной коллектор);
- агрегаты для очистки и подачи топлива (топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, насос низкого и высокого давления, форсунки, топливопроводы низкого и высокого давления);
- устройство для выпуска отработавших газов (выпускной коллектор, выпускная труба, искрогаситель, глушитель).

3. Изучить устройство и работу воздухоочистителей дизелей. Уяснить, что чем плотнее фильтрующие элементы воздухоочистителя, тем меньше механических примесей проникают в цилиндры, меньше изнашиваются детали цилиндро-поршневой группы двигателя, но при этом ухудшается наполнение цилиндров воздухом.
4. Изучить назначение, устройство и работу турбокомпрессора. Уяснить, что нагнетание воздуха в цилиндры под давлением (надув) позволяет сжигать большее количество топлива и повысить мощность дизеля. В основном применяют газотурбинный наддув, при котором воздушный насос (компрессор) приводится в действие от газовой турбины, вращаемой отработавшими газами на выпуске из коллектора.
5. Изучить устройство топливной системы низкого давления (топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливопроводы). Уяснить следующее: топливо подвергается тщательной очистке в фильтре и отделение от него эмульсии с целью обеспечения надежной работы топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок; топливоподкачивающий насос подает топливо через фильтры тонкой очистки к ТНВД в избытке; ручной насос используется для заполнения системы топливом и для удаления из нее воздуха.
6. Изучить устройство и работу штифтовой и бесштифтовой форсунок. Уяснить, что первые устанавливаются на двигателях с разделенной камерой сгорания, а вторые - на двигателях с неразделенной камерой сгорания.
7. Изучить устройство и работу системы выпуска отработавших газов. Уяснить, что на автотракторной технике сельскохозяйственного назначения устанавливаются искрогасители, направляющие раскаленные частички сажи на стенки и перегородки глушителя. В результате удара их энергия передается относительно холодным стенкам, и частички гаснут.
8. Изучить устройство и формы камер сгорания дизелей. Уяснить, что камеры сгорания подразделяют на разделенные и неразделенные. Разделенные камеры (с вихревой камерой и предкамерные) применяют в дизелях легковых автомобилей, неразделенные (дельтовидные и тороидальные) -- на дизелях грузовых автомобилей.
9. Изучить способы смесеобразования в дизелях, их сравнительную оценку. Уяснить, что по способу приготовления рабочей смеси различают объемное, объемно--пленочное и пленочное (пристеночное) смесеобразование. Различие между объемным и пленочным смесеобразованием заключается в том, что в первом случае частицы распыленного топлива непосредственно смешиваются с воздухом, а во втором - большую часть топлива испаряют на стенках камеры сгорания и в парообразном состоянии перемешивают с воздухом при интенсивном вихревом движении его в камере.

Задание

1. Изобразить схему питания автомобилей КамАЗ, и обозначить основные узлы.
2. Привести схему топливоподкачивающего насоса дизеля и обозначить основные части.
3. Зарисовать формы камер сгорания дизельных двигателей. Указать их преимущества и недостатки:

а) разделенные камеры сгорания (схема);
б) неразделенные камеры сгорания (схема).

Контрольные вопросы

1. Перечислить особенности смесеобразования у дизелей. 2. Особенности конструкции камер сгорания у дизелей с различными способами смесеобразования. 3. Перечислить агрегаты, устройства и детали входящие в систему питания дизеля. 4. В чем принципиальная разница в системах питания дизельного и карбюраторного двигателей? 5.Типы фильтров грубой очистки топлива, их устройство и работа. 6.Типы фильтров тонкой очистки топлива, их назначение, устройство, работа. 7. Устройство и работа топливоподкачивающего насоса поршневого типа. 8. Как удалить воздух из системы питания дизеля? 9. Устройство и работа штифтовых и бесштифтовых форсунок. 10.Устройство и работа турбокомпрессора. 11. Неисправности и техническое обслуживание системы питания дизелей (за исключением ТНВД).