книги из ГПНТБ / Калисский В.С. Система питания дизельного двигателя

В. С. КАЛИССКИЙ

СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО

ДВИГАТЕЛЯ

ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ УССР

V Кье6~/дб2

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние годы автомобильный парк на­ шей страны пополнился большим количеством тяжелых грузовых автомобилей и автобусов с дизельными двигателями (двигателями с вос­ пламенением от сжатия).

Семилетним планом развития народного хозяйства СССР предусмотрен грандиозный рост производства промышленной и. сельско­ хозяйственной продукции. В области автомо­ бильной промышленности намечено увеличе­ ние выпуска грузовых и легковых. автомоби­ лей и расширение их уипажа применительно к требованиям народного хозяйства. Это по­ влияет на соотношение между различными ти­ пами автомобилей. К концу семилетия воз­ растет выпуск автомобилей МАЗ и тяжелых грузовых автомобилей. Производство автомо­ билей-самосвалов грузоподъемностью 25 т и выше будет расширено. Увеличится выпуск комфортабельных автобусов ЗИЛ-128 с ди­

3

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Дизельные двигатели по сравнению с кар­ бюраторными имеют ряд преимуществ. Расход топлива на выполнение одной и той же рабо­ ты у них на 30—40% меньше, чем у карбюра­ торных. Это объясняется тем, что у современ­ ных дизельных двигателей степень сжатия равна 16—20, в то время как у карбюратор­ ных она составляет 6,2—10. С увеличением степени сжатия повышаются экономичность и мощность двигателя, так как уменьшаются тепловые потери и увеличивается среднее дав­ ление на поршень.

Снижение тепловых потерь в дизельном двигателе объясняется уменьшением внутрен­ ней поверхности камеры сгорания, с которой соприкасаются газы. Среднее давление на пор­ шень повышается за счет увеличения темпера­ туры и скорости сгорания рабочей смеси при большем ее сжатии.

Важным преимуществом дизельных двига­ телей является то, что у них отсутствует до­ вольно капризная в эксплуатации система

5

электрического зажигания. Рабочая смесь вос­ пламеняется вследствие высокой температуры сжатого в цилиндрах воздуха.

Еще одним преимуществом этих двигате­ лей является более постоянный крутящий мо­ мент на коленчатом валу, что достигается за счет подачи в цилиндры более постоянного количества топлива.

Топливо, на котором работают дизельные двигатели, менее опасно в пожарном отноше­ нии, чем бензин.

Однако, наряду с преимуществами, дизель­ ные двигатели не лишены и недостатков.

Время приготовления рабочей смеси у них (0,002—0,003 сек) намного меньше, чем у кар­ бюраторных (0,025 сек). Это заставляет увели­ чить давление впрыскиваемого топлива, а значит, и повысить точность изготовления де­ талей топливной аппаратуры. Топливная аппа­ ратура дизельных двигателей сложнее и ее изготовление дороже, чем у карбюратор­ ных.

При одной и той же мощности дизельные двигатели более тяжелые, чем карбюратор­ ные. Это объясняется тем, что при работе в цилиндрах дизельного двигателя развивается высокое давление и поэтому из условий проч­ ности детали кривошипно-шатунного механиз­ ма этого двигателя приходится изготовлять более массивными, чем карбюраторного.

Вследствие высокой степени сжатия и не­ обходимости обеспечить высокие пусковые обо­ роты пуск дизельных двигателей связан с не­ которыми трудностями.

6

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В дизельном двигателе в отличие от карбю­ раторного приготовление горючей смеси про­ исходит непосредственно в цилиндрах. Ди­ зельные двигатели разделяются на четырех­ тактные, у которых рабочий цикл завершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала, и двухтактные, у которых рабочий цикл завершается за два хода порш­ ня или за один оборот коленчатого вала.

Двигатели ЯМЗ-М204 и ЯМЗ-М206 работа­ ют по двухтактному циклу. Рабочий процесс в двигателях такого типа протекает следую­ щим образом. Когда поршень находится в нижней мертвой точке' (н. м. т.), продувочные окна и оба выпускных клапана открыты (рис. 1, а). Отработавшие газы, оставшиеся от преды­ дущего цикла, выходят через выпускные отвер­ стия. Цилиндр заполняется свежим воздухом, поступающим через продувочные окна из воз­ душной камеры блока цилиндров, куда он по­ дается специальным нагнетателем.

При перемещении поршня вверх, когда ко­ ленчатый вал повернется на 48°, продувочные окна закроются. Еще через 6° закроются вы­ пускные клапаны и поршень начнет сжимать воздух (рис. 1, б).

В конце такта сжатия, когда давление в цилиндре достигнет 35—50 кГ/см2, а темпера­ тура воздуха повысится до 650°, в цилиндр при помощи насос-форсунки будет подано тон­ ко распыленное топливо (рис. 1, в). Так как температура воздуха, сжатого в цилиндре, вы­

7

ше температуры самовоспламенения топлива, последнее воспламенится и быстро сгорит. При этом температура газов повысится до 2000°, а давление — до 70—80 кГ/см2. Под действием давления газов поршень переместится вниз-, т. е. совершит рабочий ход. В конце рабочего хода поршня, примерно за 85° до н. м. т., от­ кроются вьшускные клапаны, и отработавшие газы частично удалятся из цилиндра двигате­ ля (рис. 1, г). За 48° до н. м. т. откроются продувочные окна, в цилиндр из нагнетателя поступит чистый воздух и начнется продувка. Затем цилиндр вновь начнет заполняться чис­ тым воздухом. Таким образом, в двухтактных дизельных двигателях ЯМЗ-М204 и ЯМЗ-М206 при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. за­ канчивается продувка и происходит сжатие чистого воздуха. При движении поршня от в. м. т. к н. м. т. совершается рабочий ход, уда­ ляются отработавшие газы и начинается про­ дувка.

Продувка цилиндров. Для получения от двигателя наибольшей мощности необходимо возможно лучше очистить цилиндры от про­ дуктов сгорания, оставшихся от предыдущего цикла, и равномерно распределить распылен­ ное топливо по всему объему цилиндра. В дви­ гателях большой мощности продувка осуще­ ствляется специальным продувочным насосом (нагнетателем), а равномерное распределение распыленного топлива — вихревыми потоками воздуха.

В рассматриваемых двигателях применяет­ ся так называемая прямоточная клапанно-ще­ левая продувка. Воздух через воздухоочисти-

8

Рис. 1. Рабочий процесс двухтактного дизельного двигателя.

'9