книги / Сварочные агрегаты

Рис. 3.5. Поперечный разрез дизеля 44 8,5/11. 1 - распреде­ лительный вал; 2 - толкатель; 3 - топливоподкачивающий насос; 4 - топливный насос; 5 - штанга; 6 - вставка вихре­ вой камеры; 7 - свеча накаливания; 8 - форсунка; 9 - коро­ мысло; 10 - воздушный фильтр; 11 - выпускной коллектор; 12 - блок-картер; 13 - гильза цилиндра; 14 - шатун с порш­ нем; 15 стартер с дистанционным электромагнитным включением; 16 - коленчатый вал; 17 - сапун; 18 - кран

слива масла из картера дизеля

В пуск. Поршень перемещается вниз, впускной клапан открыт, в цилиндре образуется разрежение, вследствие чего в него поступает горючая смесь, которая перемешивается с отработанными газами, оставшимися в небольшом количестве в цилиндре от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь. Температура смеси в конце впуска равна 100-130°С, а давление примерно 70-80 кН/м2 (0,7-0,8 кгс/см2). На индикаторной диаграмме начальному положению поршня соот­ ветствует точка г, а такту впуска - линия га (см. рис. 3.6, а).

Сжатие (см. рис. 3.6, б). Поршень перемещается вверх. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается и температура ее повы­ шается, благодаря чему улучшается испарение бензина и перемеши­ вание его с воздухом. К концу такта сжатия давление в цилиндре по­ вышается до 800-1200 кН/м2 (8-12 кгс/см2), температура смеси дос­ тигает 280-480° С. Давление в конце сжатия (давление ре в точке с) будет зависеть от степени сжатия, герметичности рабочей полости, теплообмена со стенками, а также от начального давления ра сжатия. На индикаторной диаграмме такту сжатия соответствует линия ас.

Рабочий ход (сгорание-расширение) (см. рис. 3.6, в). Рабочая смесь в цилиндре в конце такта сжатия воспламеняется электриче­ ской искрой,проскакивающей между электродами свечи зажигания, и сгорает за 0,001-0,002 с, выделяя при этом большое количество теп­ лоты. Оба клапана закрыты. Температура в конце сгорания достигает 2000° С, а давление - 3,5-4,0 МН/м2 (35-40 кгс/см2). Под действием силы давления газов поршень перемещается вниз, вращая через ша­ тун коленчатый вал. В процессе расширения внутренняя энергия преобразуемся в механическую работу. В конце расширения давле­ ние в цилиндре падает до 300-400 кН/ м2 (3-4 кгс/см2), а температура снижается до 800-1100° С. На индикаторной диаграмме третьему такту соответствует линия czb.

В ы п у с к ( с м . рис. 3.6, г). Открывается выпускной клапан. Пор­ шень перемещается вверх и очищает цилиндр от отработавших га­ зов, выталкивая их в атмосферу. Давление к концу такта выпуска снижается до 105-115 кН/ м2 (1,05-1,15 кгс/см2), а температура - до 300-400° С. На индикаторной диаграмме четвертому такту соответ­ ствует линия Ьп. В конце четвертого такта в течение некоторого пе­ риода могут быть открыты оба клапана. Такое положение называется перекрытием клапанов. Оно способствует улучшению наполнения в результате эжектирующего действия потока газов в выпускном тру­ бопроводе (эжекция - разрежение, создаваемое движущимся с боль­ шой скоростью потоком газа).

Рабочий процесс четырехтактного двигателя протекает за четы­ ре хода поршня, т.е. за два оборота коленчатого вала. Из четырех

тактов рабочий ход является основным, остальные три - вспомога­ тельные. Поэтому одноцилиндровый двигатель работает неравно­ мерно. Для обеспечения равномерности вращения коленчатого вала ДВС изготовляют с несколькими цилиндрами и применяют маховик.

Всварочных агрегатах карбюраторные двигатели практически всегда четырехтактные. Двухтактные карбюраторные двигатели применяются в маломощных установках (лодочные моторы, бензо­ пилы и др.).

Вдвухтактных карбюраторных Д поршень в течение первого такта движется вверх и цилиндр продувается горючей смесью, кото­ рая затем сжимается, а в конце такта воспламеняется электрической искрой и сгорает. В начале второго такта (когда поршень движется вниз) газы расширяются и совершают работу, а затем выталкиваются из цилиндра в атмосферу. Двухтактные двигатели имеют высокий расход топлива из-за потерь горючей смеси при продувке цилиндров

ивысокую теплонапряженность деталей. Кроме того, в двухтактных карбюраторных двигателях могут отсутствовать газораспредели­ тельный механизм и система смазки. В качестве газораспредели­ тельного механизма служит поршень, а трущиеся детали смазывают­ ся маслом, которое в небольшом количестве добавляют к топливу

3.2.2. Рабочий цикл четырехтактного дизеля

При движении вниз в конце расширения поршень сначала от­ крывает впускные окна 2, вследствие чего давление в цилиндре уменьшается и становится меньше давления, создаваемого нагнета­ телем. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувоч­ ные окна 5, а сжатый нагнетателем воздух устремляется в цилиндр и заполняет его, вытесняя отработавшие газы через выпускные окна 2 и глушитель шума выпуска в атмосферу.

Во втором такте при движении вверх (рис. 3.8, б) поршень сна­ чала закрывает продувочные окна 5, а затем выпускные 2. Такт сжа­ тия начинается в момент перекрытия поршнем выпускных окон 2 и заканчивается, когда он доходит до ВМТ. Затем насос высокого дав­ ления впрыскивает топливо через форсунку в камеру сгорания, и на­ чинается рабочий ход, который продолжается до следующего откры­ тия выпускных окон.

Двухтактные дизели экономичнее двухтактных карбюраторных Д, так как продувка цилиндров в них не сопровождается потерей то­ плива.

Двухтактный дизель ЯАЗ-М204Г применяется в сварочных аг­ регатах типа АСД-3-1, АСДП-500, АСДП-500Г большой мощности.

3.3-. Основные механизмы и системы двигателя

ДВС состоит из двух основных механизмов - кривошипно­ шатунного и газораспределительного - и системы охлаждения, смаз­ ки, питания. У карбюраторных двигателей имеется и система зажи­ гания. Четырехтактный дизель отличается от карбюраторного Д тем, что у него отсутствует система зажигания и несколько иначе выпол­ нена система питания. Вместо карбюратора на дизеле установлены насос высокого давления и форсунка, с помощью которых осуществ­ ляются впрыск и распыливание топлива.

3.3.1. Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает силу давления газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное дви­ жение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Он со­ стоит из блока цилиндров с головкой и уплотняющей прокладкой между ними, картера, поршней, поршневых колец, поршневых паль­ цев, шатунов, коленчатого вала и маховика.

Блок цилиндров - основная (базовая) деталь, к которой крепят детали механизмов Д (см. рис. 3.2 и рис. 3.3).