Автор: Кузнецов А.С.
Теги: железные скобяные изделия слесарное дело розлив напитков лампы с горючими веществами и горелки печи отдельные машиностроительные и металлообрабатывающие процессы и производства автомобили
ISBN: 978-5-7695-8083-3
Год: 2011
Текст
Федеральный комплект учебников
Начальное
профессиональное
образование / i
Автомобильный
транспорт
Слесарь
> по ремонту
автомобилей
(моторист)
Учебное пособие
ACADEMA
НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
А. С. КУЗНЕЦОВ
СЛЕСАРЬ ПО РЕМОНТУ
АВТОМОБИЛЕЙ
(МОТОРИСТ)
Допущено
Министерством образования и науки Российской Федерации
в качестве учебного пособия для образовательных учреждений,
реализующих программы начального профессионального образования
6-е издание, стереотипное
ACADEMA
Москва
Издательский центр «Академия »
2011
expert22 для http://rutracker.org
УДК 683.3(075.32)
ББК 34.671я722
К891
Рецензент-
преподаватель высшей квалификационной категории
ГОУ ПУ № 57 г. Москвы К. И. Голубев
Кузнецов А. С.
К891 Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб, посо-
бие для нач. проф. образования / А. С. Кузнецов. — 6-е изд.,
стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2011. — 304 с.
ISBN 978-5-7695-8083-3
Описаны устройство и работа автомобильных двигателей, подробно
рассмотрены вопросы эксплуатации и ремонта двигателей внутреннего
сгорания. Уделено внимание гигиене и охране труда при работе с двига-
телями.
Учебное пособие может быть использовано при освоении професси-
онального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт авто-
транспорта» (МДК.01.02) по профессии 190631.01 «Автомеханик».
Для учащихся образовательных учреждений начального профессио-
нального образования. Может быть полезно всем желающим самостоя-
тельно изучить устройство и работу современных автомобильных двига-
телей.
УДК 683.3(075.32)
ББК 34.671я722
Оригинал-макет данного издания является собственностью
Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом
без согласия правообладателя запрещается
© Кузнецов А. С., 2006
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2010
ISBN 978-5-7695-8083-3 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2010
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время создано большое количество специализиро-
ванных предприятий по техническому обслуживанию и ремонту
автомобилей с использованием сложного, в том числе электрон-
ного, оборудования.
Для работы на этом оборудовании и его обслуживания требу-
ется специальная подготовка производственного персонала со
специализацией по конкретным агрегатам автомобилей.
Применение средств механизации и диагностирования при
проведении технического обслуживания и диагностирования ав-
томобиля требует от работника знаний по его устройству, техно-
логическим процессам технического обслуживания и ремонта, а
также умения использовать современные диагностические сред-
ства и приборы, инструменты и приспособления.
Учащимся кроме общих знаний по устройству и работе агрега-
тов автомобиля требуется углубленное изучение устройства и ра-
боты двигателей внутреннего сгорания, применяемых на совре-
менных грузовых и легковых автомобилях. Слесарь-моторист дол-
жен уметь проводить диагностику и техническое обслуживание
различных типов двигателей внутреннего сгорания; осуществлять
сборку, разборку и регулировку двигателя; проводить послеремонт-
ную проверку и обкатку двигателя.
Настоящее учебное пособие включает в себя теоретический и
практический материал для подготовки учащихся и содержит опи-
сание устройства и работы автомобильных двигателей.
ВВЕДЕНИЕ
Бурный рост автомобилестроения в XX в. привел к значитель-
ному изменению жизни современного индустриального общества
и проникновению автомобиля во все сферы деятельности человека.
Попытки создания поршневых двигателей внутреннего сгора-
ния предпринимались еще в конце XVIII в. В 1799 г. англичанин
Джон Барбер предложил двигатель, работавший на смеси из воз-
духа и газа, получавшегося путем перегонки древесины. По пока-
зателям мощности и экономичности такие двигатели не могли
конкурировать с паровыми машинами того времени и практичес-
кого применения не получили.
Первый практически пригодный двигатель был построен фран-
цузским механиком Этьеном Ленуаром только в 1860 г. Двигатель
работал на светильном газе без сжатия смеси в цилиндре, вслед-
ствие чего имел низкий коэффициент полезного действия (0,5),
но мог уже заменять паровую машину и пользовался спросом.
Широкое практическое применение двигатели внутреннего
сгорания нашли лишь после того, как кельнский механик Нико-
лай Отто в 1877 г. осуществил предварительное сжатие смеси в
цилиндре, благодаря чему эффективность двигателей резко по-
высилась. К 1895 г. мощность двигателей Отто, работавших на
доменном газе, достигала уже 1 000 л. с. (=735 кВт) в одном агре-
гате.
В 1892 г. Рудольф Дизель получил патент на двигатель внутрен-
него сгорания нового типа, рассчитанный на использование жид-
кого топлива (керосина). Дизель предлагал нагревать воздух в ци-
линдре путем сжатия до температуры, при которой мелко распы-
ленное впрыскиваемое топливо могло бы самовоспламеняться и
сгорать по мере поступления в цилиндр без изменения в нем тем-
пературы.
В 1885 г. немецкий инженер Готлиб Даймлер создал двигатель с
небывалой по тому времени частотой вращения коленчатого вала
800 мин-1 и мощностью 1 л. с. (=0,7 кВт). Этот двигатель, относи-
тельно небольшой по размерам, был использован для установки
на самодвижущихся экипажах, созданных Даймлером совместно
с Карлом Бенцем в 1887 г. в Германии. Так было положено начало
производству самодвижущихся экипажей с двигателями внутрен-
него сгорания, названных впоследствии автомобилями.
4
За более чем вековую историю развития автотракторной тех-
ники конструкция автомобиля и трактора существенно измени-
лась, стала сложнее по содержанию и применяемым материалам.
Особенно заметные изменения произошли в их конструкции в
80—90-е гг. XX в. после появления относительно недорогой мик-
роэлектронной техники, которая стала активно применяться в раз-
личных узлах и агрегатах автомобилей и тракторов.
В настоящее время двигатели внутреннего сгорания находят ши-
рокое применение в автомобилестроении в связи с их относи-
тельно невысокой ценой, экономичностью и долговечностью.
ГЛАВА 1
УСТРОЙСТВО И РАБОТА АГРЕГАТОВ
АВТОМОБИЛЯ
1.1. Классификация и технические характеристики
автомобилей
Автомобили подразделяются на грузовые, пассажирские и спе-
циальные.
К грузовому автотранспорту относятся грузовые автомобили,
автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы.
Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы в зависимости
от устройства кузовов и других конструктивных особенностей,
которые определяют область их использования, подразделяются
на подвижной автотранспорт общего назначения и специализи-
рованный. Автомобили, прицепы и полуприцепы общего назна-
чения имеют неопрокидывающиеся кузова и используются для
перевозки всех видов грузов (кроме жидких) без тары. К специа-
лизированному грузовому автотранспорту относятся автомобили,
прицепы, полуприцепы, кузова которых приспособлены для пе-
ревозки грузов определенных видов.
Грузовые автомобили подразделяются на одиночные и авто-
поезда, а по грузоподъемности — на автомобили особо малой (до
0,5 т), малой (от 0,5 до 2 т), средней (от 2 до 5 т), большой (от 5 до
15 т) и особо большой грузоподъемности (свыше 15 т).
К пассажирскому автотранспорту относятся легковые автомо-
били, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы.
Легковые автомобили подразделяют по рабочему объему цилинд-
ров двигателя на особо малые (до 1,2 л), малые (от 1,2 до 1,8 л),
средние (от 1,8 до 3,5 л), большие (более 3,5 л) и высшие, у
которых рабочий объем цилиндров не регламентируется.
Автобусы по конструкции подразделяются на одиночные, со-
члененные и поезда, а по длине, определяющей вместимость, —
на особо малые (до 5 м), малые (6,0...7,5 м), средние (8,0...9,5 м),
большие (10,5... 12 м) и особо большие (более 16,5 м).
К специальному автотранспорту относятся автомобили, прице-
пы и полуприцепы для выполнения нетранспортных работ (на-
пример, карьерные самосвалы, пожарные автомобили, буровые
установки и т.д., т.е. автомобили или прицепы, оборудованные
специальными кузовами и установками).
6
Основные характеристики грузовых и легковых автомобилей, а
также автобусов приведены в табл. 1.1, 1.2 и 1.3 соответственно.
Таблица 1.1
Характеристики грузовых автомобилей
Характеристика Марка автомобиля
ЗИЛ-433360 ГАЗ-3302 МАЗ-54322 КамАЗ-5320
Тип автомобиля Бортовой Бортовой Седельный тягач Бортовой
Колесная формула 4x2 4x2 4x2 6x4
Масса перевозимого груза, кг 6000 1500 — 8000
Масса снаряжен- ного автомобиля, кг 4475 1850 7050 7080
Масса прицепа или полуприцепа с гру- зом, кг, не более 8000 —— 26 800 11 500
Полная масса авто- мобиля, кг: без прицепа с прицепом 11200 19 200 3 500 33 850 15 305 26 805
База автомобиля, мм 3 800 2900 3 550 3 190 + + 1320
Габаритные размеры автомобиля, мм: длина ширина высота 6755 2 500 2 660 5470 2100 2 120 6050 2 500 3160 7435 2 500 2 830
Габаритные размеры платформы, мм: длина ширина высота 3 752 2 326 575 3060 1945 380 — 5 200 2320 500
Погрузочная высота платформы, мм 1450 1000 — —
Колея передних колес, мм 1930 1700 2 030 2 026
7
Окончание табл. 1.1
Характеристика Марка автомобиля
ЗИЛ-433360 ГАЗ-3302 МАЗ-54322 КамАЗ-5320
Колея задних колес, мм 1850 1 560 1 792 1 856
Радиус поворота по точке автомобиля, наиболее удален- ной от центра пово- рота, м 7,5 5,5 7,4 8,5
Максимальная ско- рость, км/ч: автомобиля автопоезда 90 80 115 95 80 100 80
Контрольный рас- ход топлива, л, на 100 км пути при движении с полной нагрузкой и ско- ростью 60 км/ч*: автомобиля автопоезда 25,8 33,0 10,5 34 21,1 27,3
* Контрольный расход определяется на автомобилях, специально подготов-
ленных для проведения проверки по методике ГОСТ 25478—91, определяет тех-
ническое состояние автомобиля и не является эксплуатационной нормой расхо-
да топлива.
Таблица 1.2
Характеристики легковых автомобилей
Характеристика Марка автомобиля
ВАЗ-2110 ГАЗ-ЗЗЮ Mitsubishi «Pajero» Volkswagen «Passat»
Тип кузова Седан Седан Универсал Седан
Колесная формула 4x2 4x2 4x4 4x2
Полезная масса, кг 475 550 425 560
Масса снаряжен- ного автомобиля, кг 1010 1400 1415 1340
8
Окончание табл. 1.2
Характеристика Марка автомобиля
ВАЗ-2110 ГАЗ-ЗЗЮ Mitsubishi «Pajero» Volkswagen «Passat»
База автомобиля, мм 2492 2 800 2 280 2 703
Габаритные размеры автомобиля, мм: длина ширина высота 4 265 1680 1420 4 895 1 800 1422 3 735 1680 1 735 4 703 1746 1462
Колея передних колес, мм 1400 1510 1435 1515
Колея задних ко- лес, мм 1 370 1423 1445 1515
Радиус поворота по точке автомоби- ля, наиболее уда- ленной от центра поворота, м 5,2 5,4 5,2 5,35
Максимальная скорость, км/ч 185 163 155 200
Время разгона до скорости 100 км/ч, с 12 13,5 11,9 11,2
Контрольный расход топлива на 100 км пути при движении с полной нагрузкой и скоростью 90 км/ч, л 7,2 8,8 9,6 8,4
Таблица 1.3
Характерист
I :< 5
автобусов
Характеристика Марка автобуса
ГАЗ-2217 ЗИЛ-32500 ПАЗ-3205 ЛиАЗ-5256
Пассажировмести- мость*, чел. -(6) -(21) 55 (28) 117(87)
Полная масса, кг 2 890 6950 7705 17835
9
Окончание табл. 1.3
Характеристика Марка автобуса
ГАЗ-2217 ЗИЛ-32500 ПАЗ-3205 ЛиАЗ-5256
Масса снаряжен- ного автобуса, кг 2130 5 060 4720 —
База автобуса, мм 2 800 4 505 3600 5480
Габаритные размеры автобуса, мм: длина ширина высота 4 840 2 380 2100 7740 2210 2900 7000 2480 2960 11400 2 500 3 007
Колея передних колес, мм 1700 1 820 1200 2 250
Колея задних ко- лес, мм 1 560 1690 2 350 3050
Свес кузова при полной нагрузке, мм: передний задний — — 1200 2350 2 250 3 050
Радиус поворота по точке автомоби- ля, наиболее уда- ленной от центра поворота, м 5,5 8 8,5 11,5
Максимальная ско- рость движения с полной нагрузкой на горизонтальном прямом участке сухого асфальтиро- ванного шоссе, км/ч 120 95 90 70
Контрольный рас- ход топлива на 100 км пути при движении с полной нагрузкой и ско- ростью 90 км/ч, л 9,5 12 18,0 35
♦ В скобках указано количество мест для сидения.
10
Грузоподъемность — наибольшая (номинальная) масса,
установленная заводом-изготовителем, на перевозку которой рас-
считан автомобиль.
Вместимость — число мест в автомобиле. Для легковых
автомобилей вместимость — число мест с учетом места водителя,
для грузовых — число мест в кабине с учетом места водителя, для
автобусов — без учета кондукторских и водительских мест (от-
дельно указываются число мест для сидения и общая вместимость).
Масса снаряженного автомобиля — масса автомо-
биля с полными заправкой и снаряжением, но без водителя, пас-
сажиров и груза.
Полная масса автомобиля — масса автомобиля с по-
лезной нагрузкой, снаряжением, заправкой, водителем и пасса-
жирами.
Колесная формула — условная характеристика ходовой
части автомобиля по числу мостов или колес. Первая цифра в фор-
муле соответствует общему числу, вторая — числу ведущих мос-
тов или колес соответственно. Например, 2x1 — автомобиль име-
ет два моста (передний и задний), один из которых ведущий (зад-
ний); 4x2 — двухосный автомобиль с одной ведущей осью.
Габаритные размеры — длина, ширина и высота авто-
мобиля (по кабине) без нагрузки.
База — расстояние между осями переднего и заднего мостов
у двухосных автомобилей или между осью переднего моста и осью
задней тележки (серединой задних осей) — у трехосных автомо-
билей (прицепов).
Колея колес — расстояние между серединами шин по от-
печатку на земле; для сдвоенных колес — расстояние между сере-
динами этих колес.
Дорожный просвет — расстояние от дороги (опорной по-
верхности) до наиболее низко расположенного элемента нагру-
женного автомобиля.
Внутренние размеры кузова — длина, ширина и вы-
сота бортов кузова.
Погрузочная высота —расстояние от дороги (опорной
поверхности) до пола кузова.
Радиус поворота по колее наружного переднего колеса —
расстояние от центра поворота до середины следа наружного пе-
реднего колеса, измеренное в горизонтальной плоскости, при наи-
большем угле его поворота.
Максимальная скорость — скорость, которую развива-
ет автомобиль с полной нагрузкой на прямом горизонтальном
участке дороги с сухим твердым ровным покрытием.
Тормозной путь — расстояние, проходимое автомобилем
с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки
автомобиля.
11
1.2. Общее устройство автомобиля
Современный автомобиль является сложным механизмом, ко-
личество деталей в котором измеряется тысячами. Однако у боль-
шинства автомобилей принципы устройства, агрегатная база и их
работа одинаковы.
При всем разнообразии автомобилей и составляющих их дета-
лей каждый автомобиль можно условно разделить на три основ-
ные части: двигатель, шасси и кузов с кабиной.
Типовое расположение агрегатов автомобиля показано на рис. 1.1.
Большинство автомобилей и автобусов имеют переднее или зад-
нее расположение двигателя 1, два моста (оси) 7 и 15, один из
которых ведущий, сцепление 14, коробку передач 13, карданную
передачу 11, заднюю 8 и переднюю 16 подвески, колеса, рулевое
управление, тормозную систему, систему электрооборудования и
кабину или кузов.
1.2.1. Двигатель
Двигатель преобразует тепловую энергию, полученную в ре-
зультате сгорания топлива, в механическую энергию вращения
коленчатого вала, которое передается затем через агрегаты транс-
миссии к ведущим колесам.
Рис. 1.1. Устройство автомобиля ГАЗ-3307:
1 — двигатель; 2 — переднее колесо; 3 — воздухоочиститель; 4 — топливный бак;
5 — рулевое колесо; 6 — рама автомобиля; 7 — задний ведущий мост; 8 — задняя
рессорная подвеска; 9 — заднее колесо; 10 — вакуумный усилитель тормозов; 11 —
карданная передача; 12 — центральный трансмиссионный (стояночный) тор-
моз; 13 — коробка передач; 14 — сцепление; 15 — передняя ось; 16 — передняя
рессорная подвеска
12
expert22 для http://rutracker.org
Назначение, работа и устройство двигателя автомобиля описа-
но в гл. 2.
1.2.2. Шасси
Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и
механизмов управления автомобилем (рулевого механизма, тор-
мозов и электрооборудования).
Трансмиссия. Для передачи усилия от двигателя к ведущим ко-
лесам служит трансмиссия, которая состоит из механизмов, позво-
ляющих изменять величину передаваемого усилия.
В зависимости от количества ведущих осей автомобили подраз-
деляются на двухосные с приводом на одну заднюю ось или на
обе оси и трехосные с приводом на две задние оси или на три оси.
Сцепление служит для кратковременного отсоединения двига-
теля от трансмиссии, а также плавного их соединения. Сцепление
состоит из механизма сцепления и механизма его привода.
Сцепление на современных автомобилях может быть двух ти-
пов: с центральной диафрагменной пружиной и с периферичес-
ким расположением пружин, которые прижимают ведомый диск
к маховику двигателя.
В зависимости от количества ведомых дисков сцепление может
быть одно-, двух- или трехдисковым.
По типу привода сцепление может быть механическим или с
усилителем, который, в свою очередь, может быть гидравличес-
ким, пневматическим или комбинированным. Для уменьшения
усилия на педаль сцепления на большинстве современных авто-
мобилей применяется привод сцепления с усилителем.
К коленчатому валу двигателя с маховиком жестко прикреп-
лен механизм сцепления. В отверстии маховика на подшипник
опирается ведущий вал коробки передач.
Коробка передач предназначена для изменения тяговых усилий
на ведущих колесах и скорости движения автомобиля, а также
движения автомобиля как передним, так и задним ходом. Короб-
ка передач способна разъединить двигатель и ведущие колеса ав-
томобиля на любой промежуток времени.
Тяговое усилие на колесах, необходимое для преодоления со-
противления, возникающего при движении автомобиля, должно
изменяться в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.
Когда автомобиль движется по горизонтальной гладкой дороге
с малой скоростью, для преодоления сопротивлений движению
требуется небольшое тяговое усилие. Для получения этого тягово-
го усилия нужна только некоторая часть той наибольшей мощно-
сти, которую двигатель может развивать. Избыток мощности дви-
гателя при этом может быть использован для разгона автомобиля
и движения с высокой скоростью.
13
Если автомобиль движется по плохой дороге, на подъем, то
сопротивление движению значительно увеличивается. Для преодо-
ления этого сопротивления при полном использовании мощнос-
ти двигателя тяговое усилие на ведущих колесах необходимо соот-
ветственно увеличить.
Когда автомобиль трогается с места, тяговое усилие на его ко-
лесах должно быть особенно большим, так как при этом требует-
ся преодолеть инерцию автомобиля.
Изменение соотношения между частотой вращения коленча-
того вала двигателя и ведущих колес автомобиля, а следователь-
но, тягового усилия на колесах производится при помощи зубча-
тых колес (шестерен), из которых состоит коробка передач.
При вращении малой ведущей шестерни находящаяся с ней в
зацеплении большая ведомая шестерня (колесо) будет вращаться
медленнее во столько раз, во сколько число ее зубьев больше чис-
ла зубьев малой шестерни. При этом крутящий момент на оси
ведомой шестерни во столько же раз возрастет. Однако некоторая
незначительная часть передаваемой мощности будет теряться на
преодоление трения в самих шестернях, в их опорах и на взбалты-
вание смазочного масла.
Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ве-
дущей или отношение частот их вращения называется передаточ-
ным числом. Чем больше передаточное число пары шестерен, тем
значительнее изменяются частота вращения и крутящий момент,
получаемые на валу ведомой шестерни, по отношению к ведущей
шестерне.
На изменении передаточных чисел путем введения в зацепле-
ние шестерен с различным числом зубьев и основано действие
коробок передач.
Задний ход автомобиля осуществляется также при помощи ко-
робки передач, при этом между ведущей и ведомой шестернями
вводится промежуточная шестерня. При передаче тягового усилия
в коробке передач без включения промежуточной шестерни веду-
щий и ведомый валы вращаются в одном направлении. При введе-
нии в зацепление двойной промежуточной шестерни ведомый вал
начинает вращаться в обратную сторону, и автомобиль движется
назад.
На автомобилях в основном применяются вальные коробки
передач с прямой передачей, имеющие три основных вала с ше-
стернями: ведущий (первичный), промежуточный и ведомый (вто-
ричный).
В легковых автомобилях применяют трех- и четырехступенча-
тые коробки передач, в грузовых автомобилях средней грузоподъ-
емности — четырехступенчатые и в грузовых автомобилях повы-
шенной грузоподъемности — пяти- или восьмиступенчатые и бо-
лее.
14
Для повышения плавности и бесшумности работы и снижения
износа шестерен в коробках передач автомобилей широко исполь-
зуют шестерни с косыми зубьями, находящиеся при работе в по-
стоянном зацеплении. Для облегчения переключения передач
применяют муфты легкого включения и синхронизаторы. Действие
синхронизатора заключается в том, что он автоматически урав-
нивает скорость вращения соединяемых шестерен и валов и тем
самым обеспечивает бесшумное и безударное переключение пе-
редач.
Раздаточная коробка необходима для распределения (раздачи)
крутящего момента на ведущие мосты трехосных автомобилей
повышенной проходимости и автомобилей большой грузоподъ-
емности и располагается непосредственно за коробкой передач.
Также в раздаточной коробке размещается устройство для вклю-
чения и отключения переднего ведущего моста.
Раздаточная коробка обычно имеет двухступенчатый редуктор.
В связи с этим изменяется количество передаточных чисел транс-
миссии и увеличивается общее число передач автомобиля, что
позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль при
эксплуатации в различных дорожных условиях.
Карданная передача служит для передачи крутящего момента от
ведомого вала коробки передач (или раздаточной коробки) к валу
главной передачи ведущих мостов под углом. Это вызвано тем,
что ведущие мосты на автомобилях расположены, как правило,
ниже коробки передач.
Угол наклона вала изменяется, так как ведущий мост прикреп-
лен к раме или кузову автомобиля на специальной подвеске и
может перемещаться относительно них.
Карданная передача состоит из карданных шарниров, кардан-
ных валов (труб) и промежуточных опор. На отечественных авто-
мобилях применяются двойные открытые карданные передачи с
жесткими карданными шарнирами.
Механизм привода ведущих колес состоит из главной передачи,
дифференциала и полуосей, размещенных в одном картере и об-
разующих задний мост автомобиля.
Главная передача предназначена для увеличения крутящего
момента на ведущих колесах, уменьшения частоты вращения,
передаваемой от двигателя на колеса, и обеспечения передачи
вращения от карданной передачи к полуосям под прямым углом.
Дифференциал предназначен для распределения крутящего
момента между ведущими колесами и обеспечения их вращения с
различными угловыми скоростями при движении автомобиля на
поворотах и по неровной дороге.
Наибольшее распространение получил дифференциал с кони-
ческими шестернями. В таком дифференциале имеются полуосе-
вые шестерни, сателлиты, крестовина и чашки. Полуоси служат
15
для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим
колесам.
Автомобили ЗИЛ-131, Урал-375, ВАЗ-2121, УАЗ-3201 и некото-
рые другие имеют передние ведущие мосты. Особенностью конструк-
ции переднего ведущего моста является наличие поворотных цапф,
внутри которых находятся шарниры равных угловых скоростей.
Ходовая часть. Ходовая часть автомобиля состоит из рамы (или
несущего кузова), осей, подвески и колес.
Рамы могут быть лонжеронными и центральными. Лонжерон-
ная рама состоит из двух продольных балок (лонжеронов), соеди-
ненных несколькими поперечинами (траверсами) при помощи
заклепок или сварки. Лонжероны и поперечины грузовых автомо-
билей изготовлены штамповкой из листовой стали, имеют коры-
тообразное или коробчатое сечение.
Легковые автомобили средней и малой вместимости вместо рамы
имеют жесткий (несущий) кузов, усиленный продольными бал-
ками, поперечинами, боковыми стойками.
Передняя и задняя оси автомобиля поддерживают и восприни-
мают вертикальную нагрузку. На всех грузовых автомобилях при-
меняют цельную переднюю ось, на легковых автомобилях при
независимой подвеске колес — разрезную (составную).
Цельная передняя ось (не ведущая) состоит из балки, пово-
ротных кулаков с цапфами и шкворней.
У автомобилей высокой проходимости передней осью являет-
ся балка переднего ведущего моста, к полуосевым рукавам кото-
рого на шкворнях присоединяются корпусы с поворотными цап-
фами. На цапфах устанавливаются на подшипниках передние ко-
леса, являющиеся ведущими и управляемыми.
Задней осью у двухосных автомобилей служит балка заднего
ведущего моста. У грузовых автомобилей на концах полуосевых
рукавов балки заднего моста на конических роликоподшипниках
установлены ступицы с колесами, соединенные с фланцами по-
луосей. У легковых автомобилей подшипники установлены внутри
полуосевых рукавов, и колеса крепятся к полуосям.
У трехосных автомобилей рама в задней части опирается через
рессоры на тележку, состоящую из двух ведущих мостов, балки
которых являются осями для установки ведущих колес.
Подвеска имеет упругие элементы и соединяет раму с осями.
Подвеска необходима для смягчения и гашения ударов и толчков,
воспринимаемых колесами от неровностей дороги, что обеспечи-
вает плавность движения автомобиля.
Подвеска может быть зависимой и независимой. В конструкции
зависимой подвески используются листовые рессоры или торсио-
ны (оси, работающие на скручивание). Листовая рессора собира-
ется из упругих выгнутых стальных листов различной длины. Все
листы рессор соединены в один пакет специальными хомутами и
16
стремянками. Между листами рессор располагают вставки и вво-
дят специальную смазку для устранения скрипа и снижения их
износа.
Независимой называется такая подвеска, при которой каждое
колесо подвешено к раме или кузову самостоятельно, а колебания
колес на подвеске происходят независимо одно от другого. В кон-
струкции независимой подвески применяются стальные винто-
вые пружины и качающиеся рычаги.
Для уменьшения боковых наклонов кузова автомобиля в кон-
струкции некоторых подвесок применяются стабилизаторы попе-
речной устойчивости, изготовленные в виде длинных стальных
упругих стержней с загнутыми концами, которые устанавливают-
ся поперек продольной оси автомобиля. Средней частью стержни
закреплены в кронштейнах рамы основания кузова на резиновых
втулках. Изогнутые концы стержней соединены на резиновых по-
душках с опорной чашкой нижних рычагов подвески.
В качестве демпфирующего элемента в подвеске применяются
гидравлические или газовые амортизаторы, которые служат для
быстрого гашения колебаний рамы и кузова автомобиля, возни-
кающих в результате деформации рессор или пружин подвески.
Это способствует повышению плавности хода автомобиля.
Колеса подразделяются на дисковые и бездисковые. Дисковые
колеса состоят из обода, приклепанного или приваренного к дис-
ку. Бездисковые колеса состоят из ступицы, отлитой из стали вме-
сте со спицами, к которым крепится объемный цельный или раз-
резной, состоящий из трех секторов, обод.
Шины подразделяются на камерные и бескамерные. По назна-
чению камерные и бескамерные шины делятся на две основные
группы: для легковых и для грузовых автомобилей.
В зависимости от профиля шины подразделяются на обычного
профиля, низкопрофильные, широкопрофильные и арочные.
Шины могут быть с постоянным или регулируемым давлением,
причем шины с регулируемым давлением могут кратковременно
работать при понижении внутреннего давления воздуха до
0,05...0,07 МПа, что повышает проходимость автомобиля при ра-
боте на мягких грунтах и по глубокому снегу.
По конструкции каркаса шины делятся на диагональные и ра-
диальные. Диагональные шины имеют каркас с перекрещиваю-
щимися под углом около 50° нитями корда в смежных слоях. Ради-
альные шины имеют радиальное расположение нитей синтети-
ческого корда в каркасе и обладают повышенной износостойко-
стью. Шины радиальной конструкции имеют в обозначении ин-
декс Р или PC, например 260-508Р или 7.50-20РС. Шины типа PC
отличаются от шин типа Р наличием сменных протекторных колец.
Бескамерные шины применяются на легковых автомобилях и
небольших грузовиках и отличаются от обычных шин отсутствием
17
камер. Покрышка монтируется непосредственно на глубоком гер-
метичном ободе колеса. Особенностью бескамерной шины явля-
ется наличие на внутренней поверхности герметизирующего, а на
бортах уплотняющего слоев.
Размеры шин даются* в дюймах или миллиметрах. Например,
в обозначении 300-508 число 300 соответствует ширине профиля
шины в миллиметрах, а число 508 — диаметру обода в милли-
метрах; в обозначении 6,70-15 первое число 6,70 показывает ши-
рину профиля шины в дюймах, а число 15 — посадочный диа-
метр обода в дюймах. Некоторые шины имеют смешанное обо-
значение, например 280-20, где число 280 указывает ширину
профиля в миллиметрах, а число 20 — посадочный диаметр обо-
да в дюймах.
Передний управляемый мост обеспечивает поворот автомобиля.
Для повышения устойчивости (стабилизации) передних колес в
среднем положении и для облегчения управления автомобилем
передние колеса имеют развал в вертикальной плоскости и схож-
дение в горизонтальной, а шкворни поворотных кулаков у грузо-
вых автомобилей или оси поворотных стоек у легковых автомоби-
лей наклонены в продольной и поперечной плоскостях.
Развал колес (рис. 1.2, а) обеспечивается установкой поворот-
ных кулаков (или поворотных стоек) с наклоном цапф вниз. В ре-
зультате развала на колесе появляется осевая сила, прижимающая
ступицу к внутреннему большому подшипнику, вследствие чего
разгружается наружный меньший подшипник. При развале колес
уменьшается расстояние между точкой пересечения продолжения
оси шкворня (или стойки) и точкой касания колеса с дорогой,
что облегчает поворот колес. Угол развала колес а для разных ав-
томобилей выдерживается в пределах О...2°.
Поперечный наклон шкворня или оси поворотной стойки слу-
жит для повышения устойчивости (стабилизации) колеса в сред-
нем положении. В результате поперечного наклона шкворней при
повороте колес в ту или другую сторону происходит некоторый
подъем передней части автомобиля. При этом под действием веса
передней части автомобиля, стремящейся вернуться в нижнее
положение, колеса возвращаются в среднее исходное положение,
вследствие чего и увеличивается их устойчивость в этом положе-
нии. Это также облегчает возврат колес в среднее положение ру-
левым управлением. Поперечный наклон шкворня достигается
соответствующей формой передней оси. Угол р поперечного на-
клона шкворня или оси поворотной стойки равен 6...8°.
Продольный наклон шкворня (рис. 1.2, б) или оси стойки слу-
жит также для повышения стабилизации управляемых колес в
среднем положении. Вследствие такого наклона шкворня (пово-
ротной стойки) продолжение оси шкворня пересекается с плос-
костью дороги на расстоянии с от точки касания колес с дорогой.
18
Во время поворота автомобиля центробежная сила, стремящаяся
сдвинуть автомобиль по направлению от центра поворота, вызы-
вает появление поперечных сил трения (реакций) между шинами
и дорогой в точках их касания. Эти силы, действуя на плече с
относительно шкворня, способствуют возвращению колес в сред-
нее, нейтральное, положение. Продольный наклон шкворней до-
стигается установкой передней оси или поворотных стоек с не-
большим наклоном. Угол продольного наклона шкворней у вы-
держивается в пределах О...З,5°.
Так как при установке шкворней с большими углами наклона
утяжеляется управление автомобилем, в легковых автомобилях эти
углы делаются малыми по величине или равными нулю. Стабили-
зация колес в среднем положении в этом случае обеспечивается
углом увода упругих деформирующихся шин. При повороте колес
Рис. 1.2. Схема установки управляемых колес автомобиля:
а — развал колес; б — продольный наклон шкворня; в — схождение колес; 1 —
поперечная рулевая тяга; а — угол развала колес; р — угол поперечного наклона
шкворня; у — угол продольного наклона шкворней; а, b — расстояния между
колесами по краям их ободьев спереди и сзади соответственно; с — расстояние
от точки касания колес с дорогой до пересечения продолжения оси шкворня с
плоскостью дороги
19
продольная ось следа шины вследствие ее упругости и сцепления
с дорогой отстает от угла поворота колеса, и деформируемая шина
стремится вернуть колесо в среднее положение.
В ведущих передних мостах автомобилей высокой проходимо-
сти углы продольного наклона шкворней также делают малой ве-
личины или равными нулю, потому что наличие на колесах тяго-
вого усилия способствует улучшению стабилизации колес в сред-
нем положении.
Схождение колес (рис. 1.2, в) применяют для устранения раз-
ворачивания наклонно катящихся колес и их поперечного про-
скальзывания при этом. Усилие, способствующее разворачиванию
колес, возникает при движении автомобиля в результате установ-
ки колес с развалом. Схождение колес вычисляется как разность
расстояний между колесами по краям их ободьев спереди а и сза-
ди b и равно 2... 12 мм. Схождение колес регулируют изменением
длины поперечной рулевой тяги 1.
У грузовых автомобилей при установке колес регулированию
подвергается только их схождение. У легковых автомобилей, кро-
ме того, предусмотрена возможность регулирования развала ко-
лес и наклонов оси поворотных стоек при помощи специальных
устройств.
Рулевое управление. Для изменения направления движения ав-
томобиля служит рулевое управление. При неподвижной передней
оси изменение направления движения автомобиля осуществляет-
ся поворотом передних управляемых колес. Рулевое управление
состоит из рулевого привода и рулевого механизма.
Рулевой привод грузовых автомобилей состоит из рулевой со-
шки, продольной тяги, рычага продольной тяги, рулевых рыча-
гов поворотных цапф и поперечной рулевой тяги. Поворотные
кулаки цапф шарнирно соединены с осью шкворнями.
Для того чтобы при движении автомобиля на повороте его ко-
леса имели качение без бокового скольжения, они должны ка-
титься по окружностям, описанным из одного центра О (рис. 1.3),
который называется центром поворота. В нем должны пересекать-
ся продолжения осей всех колес. Для соблюдения данного условия
внутреннее к центру поворота управляемое колесо должно пово-
рачиваться круче, т. е. на больший угол, чем наружное колесо. Для
одновременного поворота колес на необходимые различные углы
служит рулевая трапеция.
При повороте одного колеса через рычаги и тягу поворачива-
ется и другое колесо. При этом вследствие изменения положения
поперечной тяги относительно передней оси внутреннее к центру
поворота колесо поворачивается на угол, больший, чем угол по-
ворота наружного колеса.
Рулевой механизм служит для увеличения передачи усилия от
рулевого колеса на сошку. Рулевые механизмы бывают червячны-
20
Рис. 1.3. Схема поворота автомобиля:
О — центр поворота
ми, реечными или винтовыми. Наиболее часто на автомобилях
применяются два типа рулевых механизмов: червяк—ролик и чер-
вяк-сектор.
В последнее время большое распространение на грузовых авто-
мобилях, автобусах и на части легковых автомобилей получили
усилители рулевого управления.
Усилители рулевого управления необходимы для уменьшения
усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу, а также
для смягчения ударов и толчков, передаваемых от управляемых
колес на рулевое колесо при движении автомобиля по неровной
дороге. Усилители делятся на два основных типа: гидравлические
и пневматические. Гидравлические усилители применяются более
часто.
По конструкции механизмы рулевых усилителей бывают с от-
дельным силовым цилиндром и с цилиндром, совмещенным в
одном агрегате с рулевым механизмом.
Тормозная система. Для снижения скорости движения, остано-
ва и удержания в неподвижном состоянии автомобили оборудуют
тормозной системой. Тормозная система автомобиля включает в
себя тормозные механизмы (тормоза) и устройства, приводящие
их в действие.
По своему устройству тормоза, применяемые на автомобилях,
разделяются на барабанные и дисковые, а по расположению — на
колесные и трансмиссионные (центральный тормоз).
Управление тормозами осуществляется от ножной педали или
ручного рычага. Передача усилия тормозам может осуществляться
при помощи механического, гидравлического или пневматичес-
кого приводов.
21
Рис. 1.4. Схема тормозного привода автомобиля ЗИЛ-5301 с антиблоки-
ровочной системой тормозов:
1 — компрессор; 2 — регулятор давления пневмопривода; 3 — влагомаслоотде-
литель; 4 — компенсационный баллон; 5 — тройной защитный клапан; 6 —
клапаны контрольного вывода; 7 — одинарный защитный клапан; 8 — регенера-
ционный баллон; 9 — краны слива конденсата; 10 — выключатели сигнала тор-
можения; 11 — двухсекционный кран рабочей тормозной системы; 12 — двух-
стрелочный манометр рабочей тормозной системы; 13 — пневмоэлекгрические
датчики падения давления; 14 — воздушные баллоны; 15 — кран стояночной
тормозной системы; 16 — клапан быстрого оттормаживания; 17 — пружинный
энергоаккумулятор привода стояночной тормозной системы; 18 — скоба с гид-
роцилиндрами тормоза передней оси; 19 — главный тормозной цилиндр перед-
ней оси; 20 — пневмокамера передней оси; 21 — модулятор передней оси; 22 —
регулятор тормозных сил; 23 — модуляторы колес заднего моста; 24 — пневмока-
мера правого колеса заднего моста; 25 — главный тормозной цилиндр правого
колеса заднего моста; 26 — пневмокамера левого колеса заднего моста; 27 —
главный тормозной цилиндр левого колеса заднего моста; 28 — рабочие гидро-
цилиндры тормоза заднего моста
Т1
На всех автомобилях применяют несколько независимо дей-
ствующих тормозных систем: рабочую, разделенную на два или
более независимых контуров, используемую для торможения ав-
томобиля при движении; стояночную, используемую для удержа-
ния автомобиля в неподвижном состоянии на стоянке и в некото-
рых случаях дополнительно к рабочей тормозной системе; запас-
ную, или аварийную, обеспечивающую остановку автомобиля в
случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормоз-
ной системы.
В тормозной системе современных автомобилей установлена
электронная система управления торможением — антиблокиро-
вочная система тормозов (АБС), которая предназначена для пред-
отвращения блокирования колес автомобиля при торможении на
любом виде дорог, что дает возможность при сохранении управ-
ляемости и устойчивости автомобиля обеспечить достаточную
эффективность торможения.
Рабочей тормозной системой автомобиля управляют ножной
педалью; она имеет колесные колодочные или дисковые тормоза
с гидравлическим или пневматическим приводом. Применяют так-
же комбинированный пневмогидравлический привод. В гидравли-
ческий привод тормозов у автомобилей ряда моделей включают
различного рода усилители, снижающие необходимое усилие на
педаль.
Стояночной тормозной системой управляют обычно ручным
рычагом; она имеет механический привод или пневматический
на автомобилях с пневмо- и пневмогидравлическим приводом.
Стояночная тормозная система воздействует на трансмиссионный
(центральный) колодочный или дисковый тормоз или на колес-
ные колодочные тормоза.
Запасной, или аварийной, тормозной системой управляют с помо-
щью специального крана или крана стояночной тормозной систе-
мы.
Схема пневмогидравлического привода тормозов автомобиля
ЗИЛ-5301 с АБС показана на рис. 1.4.
Электрооборудование автомобиля. Электрическая энергия на
автомобиле используется для воспламенения рабочей смеси в дви-
гателях с искровым зажиганием, освещения и сигнализации, пуска
двигателя, питания контрольно-измерительных приборов.
В связи с этим электрооборудование автомобиля включает в
себя источники электрического тока; систему зажигания рабочей
смеси; систему освещения и сигнализации; систему электроза-
пуска двигателя; контрольно-измерительные приборы с электри-
ческим питанием.
К группе источников тока на автомобиле относятся генератор
и аккумуляторная батарея. Кроме того, к группе источников тока
относятся приборы регулирования работы генератора и конт-
23
рольные приборы — указатели тока или напряжения и сигнализа-
торы.
Для питания всех приборов электрооборудования на автомо-
билях применяют источники тока напряжением 12 или 24 В.
Для соединения источников тока с потребителями на автомо-
билях применяют однопроводную систему, так как вторым про-
водом являются металлические части автомобиля — его корпус
(«масса»). Положительный полюс источников тока соединен с
сетью, а отрицательный — с «массой». При рассмотрении цепей
электрического тока в схемах электрооборудования автомобиля за
направление тока принимают движение электрических зарядов от
положительного полюса к отрицательному.
Генератор является основным источником электрического тока
на автомобиле и приводится в действие от его двигателя. На со-
временных автомобилях применяются генераторы переменного
тока, оборудованные выпрямителями, преобразующими перемен-
ный ток в постоянный, который может быть использован для
подзарядки аккумуляторной батареи и питания всех приборов элек-
трооборудования.
Для стабилизации напряжения в определенных пределах в за-
висимости от нагрузки, частоты вращения якоря генератора и
температурных режимов применяется автоматический регулятор
напряжения.
На современных автомобилях применяют в основном контакт-
но-транзисторные и транзисторные бесконтактные регуляторы
напряжения.
Аккумуляторные батареи на автомобилях предназначены для
запуска двигателя, освещения, сигнализации и работы контрольно-
измерительных приборов, стеклоочистителя и других приборов.
Аккумуляторная батарея является одновременно потребителем
и источником электрической энергии. Она накапливает электри-
ческую энергию от генератора при работающем двигателе и слу-
жит для питания электрооборудования, если двигатель не работа-
ет или работает на малой частоте вращения коленчатого вала.
Работа аккумуляторной батареи основана на электрохимичес-
ких процессах взаимодействия ее элементов, и в зависимости от
этого аккумуляторные батареи подразделяются на кислотные (свин-
цовые, свинцово-кислотные) и щелочные (железоникелевые). На
автомобилях применяются, в основном, свинцово-кислотные ак-
кумуляторные батареи.
Основными показателями, которые определяют работу акку-
муляторной батареи, являются напряжение и емкость.
Напряжение аккумуляторных батарей, применяемых на совре-
менных автомобилях, как правило, 12 В.
Емкость аккумулятора — величина, характеризующая его спо-
собность поглощать при заряжании и отдавать при разряжении то
24
или иное количество электрической энергии определенной силы
до предельно допустимого падения напряжения на выводных шты-
рях.
Стартер является основным пусковым устройством двигате-
ля автомобиля и состоит из электродвигателя, механизма при-
вода и механизма управления. В стартерах применяются электро-
двигатели постоянного тока. Стартеры автомобилей оборудуются
принудительным электромагнитным включением шестерни при-
вода.
Системы зажигания на автомобилях с искровым зажиганием
применяются следующие:
• батарейная с механическим прерывателем;
• контактно-транзисторная;
• бесконтактно-транзисторная.
Батарейная система зажигания включает в себя катушку зажи-
гания, питаемую от аккумуляторной батареи или генератора, пре-
рыватель-распределитель, свечи зажигания, выключатель зажи-
гания, провода низкого и высокого напряжения.
Рабочая смесь бензина с воздухом, сжатая в цилиндре двигате-
ля с искровым зажиганием, воспламеняется от электрической
искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. Для
получения достаточно мощной искры в среде сжатой рабочей сме-
си, особенно в холодном двигателе, необходимо иметь высокое
напряжение электрического тока — примерно 12... 15 кВ.
Преобразователем тока низкого напряжения 12 В в ток высоко-
го напряжения служит катушка зажигания, которая состоит из
двух катушек и массивного сердечника. Первичная обмотка ка-
тушки изготовлена из толстой проволоки и имеет небольшое ко-
личество витков (примерно 300), вторичная — изготовлена из очень
тонкой проволоки и имеет примерно 20000 витков.
Для размыкания и замыкания первичной цепи катушки зажи-
гания и распределения электрического заряда по цилиндрам дви-
гателя служит прерыватель-распределитель.
Прерыватель-распределитель зажигания является наиболее от-
ветственным узлом, от которого зависит нормальная работа бата-
рейной системы зажигания.
Контактно-транзисторная система зажигания отличается от
батарейной системы тем, что размыкание и замыкание тока пер-
вичной катушки зажигания производится через транзисторный
коммутатор путем включения большого омического сопротивле-
ния выходного транзистора, а контакты прерывателя-распреде-
лителя нагружаются небольшим током управления транзистором.
При этом прерыватель-распределитель отличается от прерывате-
ля батарейной системы отсутствием конденсатора прерывателя.
Бесконтактная система зажигания отличается от предыдущих
систем зажигания полным отсутствием контактов в прерывателе.
25
В настоящее время на современных автомобилях с искровым
зажиганием, в основном, применяют эту систему.
Бесконтактная система зажигания состоит из датчика-распре-
делителя, транзисторного коммутатора, катушки зажигания, све-
чей зажигания, реле зажигания, выключателя и высоковольтных
проводов.
Датчики-распределители, применяемые в этой системе, бы-
вают двух типов: магнитоэлектрические и с датчиком Холла. Маг-
нитоэлектрические датчики применялись в системе зажигания
автомобилей ЗИЛ-131, а с датчиком Холла применяются в на-
стоящее время на автомобилях ЗИЛ-433360, ВАЗ-2108, -2109,
-1111 и др.
Приборы системы освещения включают в себя передние фары,
подфарники, задние фонари, лампы освещения щитка приборов,
плафоны внутреннего освещения кабины, кузова (салона), глав-
ный и ножной переключатели света, переключатели ламп щитка
и кабины, предохранители. На некоторых автомобилях кроме пе-
редних фар устанавливают дополнительно специальные противо-
туманные фары.
Приборы системы внешней световой сигнализации (стоп-сигнал,
указатель поворотов и сигнальный свет заднего хода с выключа-
телями) предназначены для обеспечения безопасности движения
автомобиля.
1.2.3. Кузов
Кузов — часть автомобиля, предназначенная для размещения
груза или для размещения водителя и пассажиров. Кузов состоит
из кабины и грузовой платформы.
Кабины. Кабины грузовых автомобилей — цельнометалличес-
кие, трехместные, с цельными панорамными стеклами ветрового
окна типа «триплекс».
Двери кабин имеют опускающиеся стекла и поворотные стек-
ла-форточки. Подъем стекол дверей и надежная их фиксация в
поднятом положении осуществляются однорычажными стекло-
подъемниками.
Двери кабины, левая и правая, имеют замки, открывающиеся
снаружи ключом, а изнутри ручкой. Стопор замка в нижнем по-
ложении блокирует открытие дверей снаружи. Для открытия по-
воротной форточки двери необходимо повернуть ручку-запор,
нажав предварительно на ее кнопку.
Кабины оборудуются специальными устройствами отопления
и вентиляции, очистки и обмыва ветрового стекла. На современ-
ных автомобилях устанавливаются регулируемые сиденья водите-
ля с дополнительным подрессориванием, регулируемые по высо-
те, по наклону спинки и в зависимости от массы водителя.
26
Платформы. На современных грузовых автомобилях устанавли-
вают металлические платформы с деревянным настилом пола.
Задний и боковые борта — откидные; передний борт — глухой,
высокий.
Контрольные вопросы
1. На какие виды подразделяются автомобили?
2. Перечислите основные характеристики автомобилей.
3. Назовите известные вам марки автомобилей.
4. Каково назначение сцепления на автомобиле?
5. Каково назначение коробки передач на автомобиле?
6. Для чего нужна карданная передача на автомобиле?
7. Какие агрегаты входят в шасси автомобиля?
8. Каково назначение рамы на автомобиле?
9. Каково назначение подвески автомобиля?
10. Назовите параметры установки управляемых колес автомобиля.
11. Каково назначение рулевого управления на автомобиле?
12. Из каких агрегатов состоит рулевое управление?
13. Каково назначение тормозной системы на автомобиле?
14. Какие виды приводов тормозов существуют на автомобилях?
15. Для чего нужна антиблокировочная система тормозов?
16. Каково назначение системы электрооборудования автомобиля?
17. Какие агрегаты входят в системы электрооборудования автомобиля?
18. Чем бесконтактная система зажигания отличается от контактно-
транзисторной системы?
19. Какими агрегатами оборудуется кабина автомобиля?
ГЛАВА 2
УСТРОЙСТВО И РАБОТА АВТОТРАКТОРНЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
2.1. Классификация автотракторных двигателей
внутреннего сгорания и их назначение
Двигателем в общем случае называется машина, в которой тот
или иной вид энергии преобразуется в механическую работу. Дви-
гатели, в которых тепловая энергия преобразуется в механичес-
кую работу, называются тепловыми двигателями. Тепловая энер-
гия получается при сжигании какого-либо топлива.
Двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри
цилиндра и энергия образующихся при этом газов воспринимает-
ся движущимся в цилиндре поршнем, называется поршневым
двигателем внутреннего сгорания (ДВС). На современных автомо-
билях и тракторах устанавливаются именно такие двигатели.
По способу осуществления рабочего процесса
поршневые двигатели внутреннего сгорания подразделяются на
двигатели с внешним смесеобразованием и воспламенением сме-
си от электрической искры и двигатели с внутренним смесеобра-
зованием и воспламенением смеси от сжатия (дизели).
Двигатели с внешним смесеобразованием по роду применяемого
топлива и способу смесеобразования подразделяются на следую-
щие группы:
• карбюраторные, работающие на бензине, смесеобразование
в которых осуществляется в карбюраторе;
• газовые, работающие на газе, смесеобразование в которых
осуществляется в газовом смесителе;
• инжекторные, работающие на бензине, смесеобразование в
которых осуществляется во впускном трубопроводе или цилиндре
при впрыскивании бензина через форсунку.
В этих двигателях зажигание смеси осуществляется электриче-
ской искрой.
Двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением от
сжатия (дизели) работают на дизельном топливе. В этих двигате-
лях смесь приготовляется внутри цилиндра из воздуха и топлива,
подаваемых в цилиндр раздельно. Зажигание смеси происходит в
результате повышения температуры воздуха при сильном его сжа-
тии в цилиндре.
28
По числу тактов, за время которых осуществляется пол-
ный рабочий процесс (воспламенение и сгорание смеси, расши-
рение газов) со всеми подготовительными операциями, двигатели
внутреннего сгорания делятся на двухтактные и четырехтактные.
Двухтактным называется двигатель, в котором все процессы
(рабочий цикл) совершаются за два хода поршня, т.е. за один
оборот коленчатого вала.
Четырехтактным называется двигатель, в котором рабочий
цикл совершается за четыре хода поршня, т. е. за два оборота ко-
ленчатого вала.
По устройству двухтактные и четырехтактные двигатели имеют
значительные различия. Все выпускаемые в настоящее время ав-
томобили и тракторы оборудуются только четырехтактными дви-
гателями, которые рассматриваются далее.
По количеству цилиндров современные двигатели
внутреннего сгорания подразделяются на двигатели с четырьмя,
шестью, восьмью цилиндрами и более, а по их расположе-
нию — на рядные и V-образные. На рядных двигателях цилиндры
расположены в одну линию друг за другом; на V-образных — под
углом друг к другу (90, 60 или 180°).
По назначению двигатели подразделяются на двигатели
для тракторов, грузовых автомобилей и двигатели легковых авто-
мобилей.
2.2. Основные показатели двигателя, его общее
устройство и характеристики
Основные показатели двигателя и его общее устройство. К ос-
новным показателям двигателей внутреннего сгорания относятся
тип двигателя, число тактов, расположение цилиндров, порядок
работы цилиндров, направление вращения коленчатого вала, ди-
аметр цилиндра и ход поршня, рабочий объем (литраж), степень
сжатия, эффективная мощность, максимальный крутящий мо-
мент, минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала
на холостом ходу, минимальный удельный расход топлива. Для
понимания этих показателей рассмотрим общее устройство и ра-
боту одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 2.1).
Четырехтактные поршневые двигатели имеют следующие ме-
ханизмы и системы: кривошипно-шатунный механизм, механизм
газораспределения, систему охлаждения, смазочную систему,
систему питания и систему зажигания (для двигателей с искро-
вым зажиганием).
Кривошипно-шатунный механизм служит для осуществления ра-
бочего цикла двигателя и преобразования поступательного дви-
жения поршня во вращательное движение коленчатого вала. В кри-
29
вошипно-шатунный механизм двигателя входят цилиндр 2, за-
крытый сверху головкой 1, поршень 3 с поршневыми кольцами,
поршневой палец 4, шатун 5 и коленчатый вал 9. Механизм уста-
новлен в картере 7, закрытом снизу масляным поддоном 11. На
конце коленчатого вала закреплен маховик 8. Поршень 3, пред-
ставляющий собой металлический стакан, установлен в цилиндре 2
с небольшим зазором и уплотнен поршневыми кольцами.
Поршень, перемещающийся внутри цилиндра, при помощи
пальца 4 шарнирно соединен с верхней головкой шатуна 5. Ниж-
няя головка шатуна шарнирно соединена с шатунной шейкой
коленчатого вала 9. Коренными шейками вал лежит в подшипни-
ках, установленных в картере 7, и может в них свободно вращаться.
Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндр го-
рючей смеси и выпуска отработавших газов. В верхней части ци-
Рис. 2.1. Устройство одноцилиндрового карбюраторного двигателя:
1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневой палец; 5 —
шатун; 6 — жидкостный насос системы охлаждения; 7 — картер; 8 — маховик; 9 —
коленчатый вал; 10— маслопровод; 11 — масляный поддон; 12 — масляный насос
системы смазки; 13 — шестерни привода кулачкового вала; 14 — распределитель-
ный вал; 15 — толкатель; 16 — карбюратор; 17 — пружина; 18 — впускной трубо-
провод; 19 — впускной клапан; 20 — выпускной клапан; 21 — свеча зажигания
30
expert22 для http://rutracker.org
линдра установлены в направляющих втулках клапаны 19 и 20 с
пружинами 17, удерживающими их в закрытом положении. Клапа-
ны управляются с помощью кулачков распределительного вала 14
через толкатели 75.
Распределительный вал приводится в движение от коленчато-
го вала распределительными шестернями 13. Через впускной кла-
пан 19 в цилиндр поступает горючая смесь, через выпускной кла-
пан 20 отработавшие газы выходят в атмосферу.
Система охлаждения служит для отвода теплоты от стенок и
головки цилиндра, сильно нагревающихся при работе двигателя.
Цилиндр 2 и головка 7 имеют двойные стенки, образующие ру-
башку охлаждения, в которой циркулирует с помощью жидко-
стного насоса 6 охлаждающая цилиндр жидкость. Нагретая в ру-
башке охлаждения двигателя жидкость охлаждается в радиаторе,
через который с помощью вентилятора протягивается воздух. При
воздушном охлаждении цилиндры охлаждаются непосредственно
омывающим их потоком воздуха.
Смазочная система обеспечивает подачу масла ко всем трущимся
деталям двигателя, в результате чего уменьшаются трение между
деталями и их изнашивание. Масло наливается в поддон 77 карте-
ра двигателя до определенного уровня и при помощи масляного
насоса 12, приводимого в действие от распределительного вала,
по маслопроводу 10 и каналам подводится ко всем трущимся де-
талям и разбрызгивается внутри двигателя. Для очистки масла в
смазочную систему включены масляные фильтры.
Система питания служит для приготовления горючей смеси,
которая подается внутрь цилиндра. Горючая смесь получается в
карбюраторе 16 (или в смесителе), укрепленном на впускном
трубопроводе 18. К карбюратору топливо подается из топливного
бака насосом. Воздух в карбюратор поступает через воздухоочис-
титель.
Система питания дизеля отличается по устройству и принципу
действия от системы питания карбюраторного двигателя. Осталь-
ные механизмы и системы дизеля по устройству аналогичны ме-
ханизмам и системам карбюраторного двигателя.
Система зажигания служит для воспламенения смеси, находя-
щейся в цилиндре двигателя. Воспламенение смеси производится
электрической искрой от свечи зажигания 21. Электрический ток,
необходимый для зажигания смеси, вырабатывается приборами,
входящими в систему зажигания.
В четырехтактном дизеле нет системы зажигания, так как смесь
воспламеняется вследствие нагревания воздуха при его сжатии.
При перемещении поршня вверх смесь сжимается и воспламе-
няется от постороннего источника теплоты. При сгорании смеси
выделяется большое количество теплоты, вследствие чего газы,
образовавшиеся при сгорании смеси, нагреваются и давление их
31
сильно возрастает. Под действием давления газов поршень 3 пере-
мещается в цилиндре вниз и с помощью шатуна 5 вращает колен-
чатый вал 9, совершая при этом полезную работу. При обратном
ходе поршня вверх отработавшие газы удаляются из цилиндра че-
рез выпускной клапан 20. Рассмотренный процесс непрерывно
повторяется, чем обеспечиваются работа двигателя и получение
на коленчатом валу необходимого для движения автомобиля уси-
лия.
При вращении коленчатого вала его шатунная шейка вместе с
нижней головкой шатуна описывает окружность. Верхняя головка
шатуна вместе с поршнем при этом перемешается в цилиндре
прямолинейно вверх и вниз (возвратно-поступательно). При од-
ном обороте колена (кривошипа) коленчатого вала поршень де-
лает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления дви-
жения поршня происходит в нижней и верхней мертвых точках.
Верхней мертвой точкой (ВМТ) называют самое верх-
нее положение поршня и кривошипа.
Нижней мертвой точкой (НМТ) называют самое ниж-
нее положение поршня и кривошипа.
При положении поршня в мертвых точках давление газов на
поршень не может вызвать поворота коленчатого вала, так как
шатун и кривошип коленчатого вала располагаются в одну ли-
нию.
Ходом поршня называется расстояние между крайними по-
ложениями поршня (от ВМТ до НМТ). По величине ход поршня
равен двум радиусам кривошипа. При повороте кривошипа от
мертвых точек на одинаковые углы поршень проходит разные рас-
стояния. Это означает, что при равномерном вращении коленча-
того вала поршень в цилиндре движется неравномерно с ускоре-
ниями и замедлениями, вследствие чего в работающем двигателе
появляются силы инерции возвратно-поступательно движущихся
масс.
Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре при
движении поршня от одной мертвой точки к другой. При переме-
щении поршня вниз от ВМТ к НМТ объем внутренней полости
цилиндра над поршнем изменяется от минимального (объем ка-
меры сгорания) до максимального (полный объем цилиндра).
Камерой сгорания называется пространство в цилиндре
над поршнем при положении его в ВМТ.
Рабочим объемом цилиндра называется пространство,
освобождаемое поршнем в цилиндре при перемещении поршня
от ВМТ к НМТ.
Полным объемом цилиндра называется сумма его рабо-
чего объема и объема камеры сгорания.
Рабочим объемом, или л и тр а жом, двигателя называется
рабочий объем всех цилиндров двигателя, выраженный в литрах.
32
Степенью сжатия двигателя называется отношение пол-
ного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия
показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр
смесь (заряд) при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Чем выше
степень сжатия двигателя, тем больше его экономичность, т.е.
меньше расход топлива.
Устройство и работа карбюраторного двигателя. В четырехтакт-
ном карбюраторном двигателе рабочий цикл совершается за два
оборота коленчатого вала, или четыре хода поршня, и состоит из
тактов впуска, сжатия, расширения (рабочий ход) и выпуска.
Во время такта впуска (рис. 2.2, а) цилиндр заполняется го-
рючей смесью. При этом кривошип коленчатого вала поворачива-
ется на пол-оборота, а поршень перемещается от ВМТ к НМТ;
впускной клапан 7 открыт, выпускной 2 закрыт. При движении
поршня вниз объем над ним увеличивается, и в цилиндре созда-
ется разрежение, вследствие чего в цилиндр поступает по впуск-
ному трубопроводу приготовленная в карбюраторе или смесителе
горючая смесь. Горючая смесь, поступающая в цилиндр двигате-
ля, смешивается с отработавшими газами, оставшимися в неболь-
шом количестве в камере сгорания от предыдущего цикла. Полу-
чившаяся смесь называется рабочей смесью.
Когда кривошип приходит в нижнее положение, а поршень
доходит до НМТ, впускной клапан закрывается, и цилиндр ока-
зывается заполненным горючей смесью. Из-за сопротивления
впускной системы и нагревания потока смеси в конце впуска дав-
Рис. 2.2. Рабочие циклы четырехтактного двигателя:
а — впуск; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск; 1 — впускной клапан; 2 —
выпускной клапан
33
ление в цилиндре не достигает атмосферного и равно примерно
7...8 МПа. При увеличении числа оборотов двигателя это давле-
ние еще более снижается, что уменьшает плотность заполнения
цилиндра горючей смесью. Температура смеси в конце впуска равна
100... 130 °C.
Степень заполнения цилиндра горючей смесью характеризует-
ся так называемым коэффициентом наполнения, представ-
ляющим собой отношение массы действительного заряда, посту-
пившего в цилиндр, к массе заряда, который имел бы цилиндр
при атмосферном давлении и нормальной температуре (15 °C). Для
современных высокооборотных автомобильных двигателей коэф-
фициент наполнения равен примерно 0,65...0,80.
При такте сжатия (рис. 2.2, б) происходит сжатие рабочей
смеси, что необходимо для ее более быстрого сгорания и получе-
ния большого давления газов в цилиндре. При сжатии смеси пор-
шень перемещается от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной кла-
паны при этом закрыты. В конце такта сжатия смесь сжимается до
объема камеры сгорания, в которой смесь размещается. Чем боль-
ше степень сжатия двигателя, тем сильнее сжимается рабочая смесь
и тем выше при сгорании давление газов на поршень и экономич-
нее работа двигателя.
Однако, предельные значения степени сжатия для карбюра-
торных двигателей ограничиваются свойствами применяемого
топлива (бензина), например его антидетонационной стойкостью,
характеризуемой октановым числом. Чем выше октановое число
(изменяющееся для автомобильных бензинов примерно от 80 до 98),
тем большей антидетонационной стойкостью обладает топливо.
Чрезмерно высокая степень сжатия может привести к особому
детонационному воспламенению смеси и нарушению нормально-
го процесса ее сгорания, которое будет происходить с очень боль-
шими скоростями и резкими местными повышениями давления в
цилиндре. В результате этого нарушается нормальная работа дви-
гателя, появляются резкие металлические стуки вследствие виб-
рации деталей под действием повышенного давления и дымный
искристый выпуск в результате неполного сгорания топлива. Это
приводит к перегреву двигателя, снижению мощности и эконо-
мичности и увеличению износа его деталей.
Во избежание нарушения нормальных условий сгорания рабо-
чей смеси в карбюраторных двигателях при использовании суще-
ствующих сортов бензина смесь сжимают не более чем в 7—10 раз,
т. е. степень сжатия карбюраторных двигателей не должна быть выше
7... 10. При этом для двигателей с более высокими степенями сжа-
тия требуется применение топлива с хорошими антидетонацион-
ными свойствами, т. е. с высоким октановым числом. К концу такта
сжатия давление в цилиндре возрастает примерно до 80... 120 МПа,
а температура смеси достигает 450...500 °C.
34
При такте расширения, или рабочем ходе (рис. 2.2, в), поршень в
цилиндре перемещается вниз под действием давления газов, при-
водя через шатун во вращение коленчатый вал двигателя. В конце
такта сжатия, когда поршень приходит в ВМТ, в цилиндр подает-
ся электрическая искра, воспламеняющая сжатую рабочую смесь.
Смесь сгорает очень быстро с выделением большого количества
теплоты. Из-за сильного нагрева газов, образовавшихся при сго-
рании, давление в цилиндре резко возрастает, и поршень под дей-
ствием этого давления с большой скоростью перемещается вниз
от ВМТ к НМТ, приводя во вращение через шатун коленчатый
вал. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты. В момент
сгорания рабочей смеси температура газов в цилиндре повышает-
ся до 1 800...2 000 °C, а давление — до 250... 300 МПа. При движе-
нии поршня к НМТ газы расширяются, и их давление и темпера-
тура в цилиндре постепенно уменьшаются. В конце рабочего хода
давление в цилиндре падает до 30...40 МПа, а температура сни-
жается до 800... 1 100 °C.
При такте выпуска (рис. 2.2, г) происходит очищение цилин-
дра от отработавших газов. При этом впускной клапан 1 закрыт,
выпускной 2 открыт, а поршень перемещается от НМТ к ВМТ.
При движении поршня к ВМТ оставшиеся в цилиндре после сго-
рания смеси отработавшие газы выталкиваются через выпускной
клапан в атмосферу.
Так как удалить полностью отработавшие газы из цилиндра не
представляется возможным вследствие сопротивления потоку га-
зов выпускной системы (клапан, выпускной трубопровод, глу-
шитель), давление в конце такта выпуска составляет примерно
0,105 ...0,115 МПа. Температура отработавших газов в начале вы-
пуска равна 700...800°C, к концу выпуска она понижается до
300...400 °C.
Степень очистки цилиндра от отработавших газов характеризу-
ется коэффициентом остаточных газов, представляю-
щим собой отношение массы остаточных газов к массе свежего
заряда. Для современных высокооборотных карбюраторных авто-
мобильных двигателей коэффициент остаточных газов составляет
примерно 0,08...0,20, возрастая при увеличении частоты враще-
ния коленчатого вала. При дальнейшем вращении коленчатого вала
(работе двигателя) снова происходит такт впуска, затем такт сжа-
тия, рабочий ход и такт выпуска и т.д.
Таким образом, в четырехтактном одноцилиндровом двигате-
ле коленчатый вал вращается под действием давления газов толь-
ко при рабочем ходе. При совершении вспомогательных тактов
(выпуске, впуске и сжатии рабочей смеси) противодавление дей-
ствующих на поршень газов создает сопротивление вращению вала,
для преодоления которого необходимо к валу приложить внешний
момент. Для повышения равномерности вращения коленчатого вала
и осуществления вспомогательных тактов на коленчатом валу ус-
танавливают маховик 8 (см. рис. 2.1), представляющий собой сталь-
ной или чугунный диск, закрепленный на конце коленчатого вала.
Так как маховик имеет значительную массу, он накапливает
механическую (кинетическую) энергию при рабочем ходе и про-
должает вращаться по инерции после окончания рабочего хода.
Вместе с маховиком вращается и коленчатый вал, который пере-
мещает поршень в течение всех вспомогательных тактов. При по-
следующем рабочем ходе маховик снова накапливает механичес-
кую энергию и отдает ее при следующих вспомогательных тактах,
вращаясь по инерции. При наличии маховика вращение коленча-
того вала совершается более равномерно. Маховик способствует
также переводу деталей кривошипно-шатунного механизма через
положения, соответствующие мертвым точкам поршня.
Устройство и работа дизеля. Рабочий цикл четырехтактного ди-
зеля включает в себя такты впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска.
При такте впуска поршень перемещается от ВМТ к НМТ, и
через открытый впускной клапан в цилиндр через воздухоочисти-
тель по впускному трубопроводу поступает чистый воздух. В этом
заключается основное отличие дизеля от карбюраторного двига-
теля, в котором при такте впуска в цилиндр поступает горючая
смесь. Впускная система дизеля более проста в устройстве и по-
этому оказывает меньшее сопротивление прохождению воздуха;
давление в цилиндре в конце впуска близко к атмосферному и
равно 8,5...9,5 МПа, т.е. цилиндр заполняется лучше. Температура
заряда в конце впуска равна 60... 70 °C. Коэффициент наполнения
дизеля несколько выше, чем карбюраторного двигателя, и со-
ставляет примерно 0,8...0,9.
Во время такта сжатия поршень перемещается от НМТ к ВМТ
при закрытых клапанах и сжимает поступивший в цилиндр воздух.
В дизелях применяется значительно более высокая степень сжа-
тия, чем в двигателях с искровым зажиганием, достигающая
16... 17, так как при сжатии чистого воздуха нет опасности воз-
никновения детонационного сгорания смеси. В конце такта сжа-
тия давление в цилиндре возрастает до 350...450 МПа, а темпера-
тура воздуха повышается до 600...700°C.
Перед рабочим ходом в конце такта сжатия в цилиндр через
форсунку при помощи специального топливного насоса под боль-
шим давлением впрыскивается дизельное топливо в мелкораспы-
ленном состоянии. Частицы топлива, соприкасаясь с воздухом,
имеющим высокую температуру, быстро сгорают. При этом выде-
ляется большое количество теплоты, в результате чего температу-
ра в цилиндре повышается до 1700...2000°C, а давление — до
700...800 МПа.
Под действием давления газов поршень перемещается к НМТ —
происходит рабочий ход. Оба клапана при этом закрыты. При рабочем
36
ходе газы, образовавшиеся вследствие сгорания топлива, расширя-
ются, и давление их к концу рабочего хода падает до 30...40 МПа, а
температура снижается до 600...650 °C. Для обеспечения возмож-
но более полного сгорания смеси в дизелях воздух по отношению
к топливу подается в цилиндр с большим коэффициентом избыт-
ка воздуха (а= 1,2... 1,6).
При такте выпуска поршень перемещается от НМТ к ВМТ, и
через открытый выпускной клапан выталкивает отработавшие газы,
очищая цилиндр. Давление в цилиндре к концу выпуска падает до
10,5... 11,5 МПа, а температура — до 200...300 °C. Вследствие по-
вышенной степени сжатия коэффициент остаточных газов для ди-
зеля составляет примерно 0,03...0,07. При дальнейшем вращении
коленчатого вала все перечисленные такты повторяются в такой
же последовательности.
Большие значения степени сжатия в дизелях обеспечивают их
высокую экономичность. Степень сжатия в дизелях ограничивает-
ся величиной потерь на трение в кривошипно-шатунном меха-
низме, прочностью деталей и условиями пуска двигателя.
Быстрота и полнота сгорания топлива, вводимого в цилиндр
двигателя, а следовательно, его мощность и экономичность зави-
сят от того, насколько тщательно частицы топлива перемешаны с
воздухом.
В дизеле продолжительность приготовления смеси чрезвычай-
но мала и ограничивается тем промежутком времени, в течение
которого топливо впрыскивается через форсунку в камеру сгора-
ния. Это время соответствует повороту вала всего на 12...20°. Хо-
рошее смесеобразование в чрезвычайно короткий промежуток вре-
мени в дизелях обеспечивается тонким распыливанием топлива
форсункой, а также созданием в камере сгорания сильных вихре-
образных движений сжимаемого воздуха.
Автомобильные дизели по способу смесеобразования можно
разделить на две основные группы: с непосредственным впрыском
топлива в камеру сгорания и с вихрекамерным смесеобразованием.
Например, в четырехтактных дизелях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 при-
меняется непосредственный впрыск топлива через форсунку в
однополостную камеру сгорания, расположенную в поршне и
имеющую специальную (тороидную) форму.
Высокое качество смесеобразования обеспечивается тем, что
топливо, впрыскиваемое через несколько отверстий распылителя
форсунки под большим давлением (1 500 МПа), хорошо распы-
ливается и заполняет объем камеры сгорания. Попадая на стенки
камеры сгорания и двигаясь по ним в виде пленки, топливо ин-
тенсивно испаряется под действием вихрей воздуха, создаваемых
специальной формой камеры сгорания. При сгорании сначала вос-
пламеняется смесь, находящаяся в камере сгорания, а затем смесь,
образованная воздухом и парами движущейся топливной пленки.
37
Такой способ смесеобразования получил название объемного пле-
ночного смесеобразования. Он обеспечивает интенсивное переме-
шивание топлива с воздухом, полное сгорание смеси и высокую
топливную экономичность дизеля. Минимальный удельный рас-
ход топлива для дизелей ЯМЗ составляет 219 г/(кВт ч).
Интенсивности смесеобразования способствует вихреобразное
движение воздуха, поступающего в цилиндр через впускной кла-
пан, канал которого расположен касательно к окружности ци-
линдра. Это вихреобразное движение воздуха сохраняется и в ка-
мере сгорания в конце такта сжатия, когда начинается впрыск
топлива. Для повышения степени использования рабочего объема
цилиндров и повышения литровой мощности в современных ди-
зелях применяются наддув воздуха в цилиндры с помощью спе-
циального устройства — турбонагнетателя и предварительное ох-
лаждение нагнетаемого воздуха в воздухоохладителе. При этом
создается давление воздуха во впускном трубопроводе, равное
примерно 1,60... 1,95 МПа, и наполнение цилиндров свежим за-
рядом улучшается. Применение вышеуказанных устройств позво-
ляет повысить мощность дизеля на 30...40 % и значительно сни-
зить токсичность выхлопных газов.
Характеристики двигателей внутреннего сгорания. В табл. 2.1
приведены основные характеристики некоторых современных дви-
гателей грузовых и легковых автомобилей.
В двигателях внутреннего сгорания газы, образующиеся при
сгорании смеси, перемещая поршни, совершают полезную рабо-
ту, вследствие чего двигатель развивает определенную мощность.
Мощностью называется работа, производимая в единицу вре-
мени (в 1 с). Мощность, равная 750 Н м/с, называется лошади-
ной силой (л. с.). Мощность ДВС измеряется также в киловаттах
(кВт); 1 кВт равен 1,36 л. с. Мощность, развиваемая газами внутри
цилиндров двигателя, называется индикаторной. Мощность,
которая может быть снята с коленчатого вала двигателя и исполь-
зована для осуществления движения автомобиля, называется эф-
фективной.
Часть давления, создаваемого газами внутри цилиндров, за-
трачивается на трение между деталями (в основном поршней о
стенки цилиндров и подшипников коленчатого вала) и на приве-
дение в действие ряда механизмов двигателя (вентилятора, жид-
костного насоса и т.п.). Поэтому эффективная мощность, снима-
емая с коленчатого вала двигателя, всегда будет меньше индика-
торной мощности, развиваемой газами внутри цилиндров, на ве-
личину указанных внутренних потерь.
Величина этих потерь оценивается механическим коэффициен-
том полезного действия (КПД), представляющим собой отноше-
ние эффективной мощности двигателя к индикаторной. Для со-
временных высокооборотных автомобильных двигателей легковых
38
1 аолица z.i
Характеристики современных двигателей
Характеристика ММЗ-245.12С ЯМЗ-236М2 САТ3116 ЗИЛ-508.10 ЗМЗ-4025 ВАЗ-2110 Volkswagen EZ
Тип Дизель Дизель Дизель Карбюратор- ный Карбюратор- ный Карбюратор- ный Карбюратор- ный
Число тактов 4 4 4 4 4 4 4
Число цилинд- ров 4 6 6 8 4 4 4
Расположение цилиндров Рядное V-образное Рядное V-образное Рядное Рядное Рядное
Порядок работы цилиндров 1-3-4-2 1-4-2- 5-3-6 1—5— 3-6- 2-4 1-5-4- 2-6-3- 7-8 1-2-4-3 1-3-4-2 1-3-4-2
Направление вращения ко- ленчатого вала Правое Правое Правое Правое Правое Правое Правое
Диаметр цилинд- ра и ход порш- ня, мм 110x125 130x140 105x127 100x95 92x92 82x71 81x86,4
Рабочий объем, л 4,75 11,15 6,6 6,0 2,445 1,5 1,595
Степень сжатия 15,1 16,5 17 7,1 6,7 9,8 9
Окончание табл, 2.1
Характеристика ММЗ-245.12С ЯМЗ-236М2 САТ3116 ЗИЛ-508.10 ЗМЗ-4025 ВАЗ-2110 Volkswagen EZ
Номинальная мощность (брутто) по ГОСТ 18509-88, кВт (л. с.) 80 (108,8) 132 (180) 138(185) 110 (150) 66,2 (90) 54 (73,4) 55
Частота враще- ния коленчатого вала при номи- нальной мощ- ности, МИН"1 2400 2 100 2600 3 200 4000 5 600 5 200
Максимальный крутящий мо- мент, Н-м 350 883 671 102 17,3 103,9 13
Частота враще- ния коленчатого вала при макси- мальном крутя- щем моменте, МИН"1 1300... 1700 1 450... 1600 1560 1800... 2 000 2 400... 2 600 3400... 3600 2600
автомобилей значение этого коэффициента равно 0,7...0,8, а для
дизелей — 0,6...0,7.
Эффективная мощность двигателя зависит от давления газов
внутри цилиндров. При увеличении давления газов мощность воз-
растает. Давление газов в цилиндре при рабочем ходе является пе-
ременной величиной. Например, в карбюраторных двигателях дав-
ление газов изменяется от наибольшего значения (250...300 МПа)
в начале рабочего хода до наименьшего значения (30...40 МПа) в
его конце.
При подсчете мощности двигателя принимается некоторое сред-
нее постоянное значение давления газов, которое производит ту
же работу за цикл, что и переменное действительное давление
газов. Величина этого давления зависит от количества горючей
смеси, поступающей в цилиндры, от ее состава, т.е. от режима
работы двигателя.
Величина среднего давления газов с учетом внутренних потерь
при полной подаче горючей смеси составляет для автомобильных
карбюраторных двигателей примерно 70...90 МПа; для дизелей
без турбонаддува — 60...70 МПа, с турбонаддувом — до 100 МПа.
Это давление называется средним эффективным давлением.
Работа, производимая газами, а следовательно, и мощность
двигателя зависят от площади поршня и его хода, т. е. от рабочего
объема цилиндра, а также от числа цилиндров и частоты враще-
ния коленчатого вала в минуту. Кроме того, мощность двигателя
зависит от его тактности; в четырехтактном двигателе рабочий
ход в каждом цилиндре совершается через каждые два оборота
коленчатого вала, а в двухтактном — через каждый его оборот.
Зависимость эффективной мощности, кВт, двигателя от всех пе-
речисленных факторов может быть выражена формулой
дг _ Peh^h^
е ~ 1000г ’
где ре — среднее эффективное давление газов, Н/м2; /ц — число
цилиндров; Vh — рабочий объем одного цилиндра, м3; п — часто-
та вращения коленчатого вала, мин-1; 1000 — переводной коэф-
фициент; z — коэффициент тактности двигателя (для четырехтакт-
ного двигателя z = 4).
Из приведенных величин постоянными, т. е. зависящими толь-
ко от конструкции двигателя, являются рабочий объем цилинд-
ра, число цилиндров и коэффициент тактности двигателя. Осталь-
ные величины переменные и зависят от режима работы двигателя
и его состояния, а следовательно, от его правильной эксплуата-
ции и технического обслуживания.
Очень важной величиной, характеризующей работоспособность
двигателя, является крутящий момент, развиваемый на его валу.
Л 1
Крутящим моментом называется произведение силы на плечо
ее действия. Таким образом, крутящий момент Мк измеряется в
ньютонах на метр (Нм). При работе двигателя на его валу разви-
вается определенный крутящий момент, который через трансмис-
сию передается ведущим колесам и приводит автомобиль в дви-
жение. Крутящий момент двигателя зависит от величины силы,
приложенной к кривошипам вала, и от радиуса кривошипа. Меж-
ду эффективной мощностью Ne, кВт, развиваемой двигателем,
частотой вращения двигателя п, мин-1, и крутящим моментом
Мк, Н м, существует следующее отношение:
N
Мк = 974—.
п
Экономичность работы автомобильного двигателя измеряется
количеством топлива в граммах, израсходованного на каждую еди-
ницу мощности (1 кВт) за 1 ч. Эта величина называется удельным
расходом топлива.
Удельный расход топлива ge, г/(кВтч), зависит от совершен-
ства конструкции двигателя (степени сжатия и т.п.), его обслу-
живающих систем и в значительной мере от состояния двигателя,
качества его технического обслуживания и регулировки. При хо-
рошем состоянии двигателя можно значительно повысить эконо-
мичность его работы.
Суммарный, или общий, расход топлива двигателем характе-
ризуется расходом топлива в килограммах за 1 ч работы. Эта вели-
чина называется часовым расходом топлива GT, кг/ч.
Эффективная мощность двигателя, развиваемая им при работе,
изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.
По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала мощность
двигателя возрастает, но до известного предела, определенного для
каждого двигателя. При дальнейшем повышении частоты враще-
ния мощность начинает уменьшаться вследствие того, что цилинд-
ры не успевают за все более сокращающиеся промежутки времени
наполняться достаточным количеством горючей смеси или возду-
ха, а также из-за ухудшения процесса сгорания топлива и увеличе-
ния потерь на трение в самом двигателе. Поэтому при указании
максимальной мощности двигателя всегда приводится частота вра-
щения коленчатого вала, которой эта мощность соответствует.
С изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя
кроме мощности соответственно изменяются крутящий момент
Мк и удельный расход топлива ge. Зависимость всех этих показате-
лей от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя с
полной подачей топлива (дизель) или при полностью открытой
дроссельной заслонке (карбюраторный двигатель) представляет-
ся в виде графика, который называется внешней скоростной ха-
рактеристикой двигателя. Эта характеристика получается путем
42
соответствующих испытаний двигателя и является основной ха-
рактеристикой, определяющей все показатели двигателя: мощ-
ность, крутящий момент и топливную экономичность.
Важным удельным показателем, оценивающим совершенство
поршневого двигателя внутреннего сгорания, является литровая
мощность N„, кВт:
Другими словами, литровая мощность — это наибольшая мощ-
ность двигателя, приходящаяся на 1 л его рабочего объема.
2.3. Устройство корпусных деталей двигателя
и его подвески
К корпусным деталям двигателя (рис. 2.3) относятся блок ци-
линдров, головка блока цилиндров, масляный картер, передняя
и задняя крышки, крышка клапанов, картер маховика.
Блок цилиндров. Основой двигателя является блок цилиндров,
на котором крепятся все детали кривошипно-шатунного и газо-
распределительного механизмов, а также детали и узлы других
систем.
Картером называется общая отливка блока цилиндров совместно
с картером сцепления, образующая корпус двигателя и служащая
для сборки и крепления всех механизмов и устройств двигателя.
Цилиндры, закрытые сверху головкой цилиндров, образуют про-
странства, где осуществляется рабочий процесс двигателя, а стенки
цилиндров направляют движение поршней.
У рядных двигателей имеется одна секция блок-цилиндра, а у
V-образных — две секции (правая и левая), объединенные общим
картером.
На двигателях грузовых автомобилей цилиндры изготовляют со
сменными гильзами, которые облегчают ремонт двигателя при их
износе. Цилиндры двигателей легковых автомобилей выполняют-
ся, как правило, вместе с картером, что делает блок-картер более
жестким, приспособленным к форсированным режимам работы
двигателя.
Блок-картер отливают из серого или легированного чугуна или
из алюминиевого сплава и подвергают термообработке (отжигу,
нормализации) и обработке резанием. Алюминиевую отливку блок-
картера для герметизации пропитывают специальной смолой.
В дизелях давление газов при сгорании значительно выше, чем
в карбюраторных двигателях, т. е. детали дизелей испытывают боль-
шие нагрузки, поэтому их делают более прочными и жесткими.
Блок-картер дизеля изготовляют из специального чугуна осо-
бенно прочным и жестким. Это достигается увеличением толщи-
43
ны стенок цилиндра и картера, наличием внутри картера боль-
шого количества ребер и смещением плоскости разъема картера
намного ниже оси коленчатого вала.
В передней и задней стенках блок-картера и внутренних его
перегородках размещены опоры коленчатого и распределитель-
ного валов.
Рис. 2.3. Корпусные детали двигателей:
а — карбюраторного двигателя ЗИЛ-508.10; б — дизеля MM3-245.12C; в — кар-
бюраторного двигателя B5252S фирмы Volvo; г — дизеля ЯМЗ-236М2; 1 и 21 —
картеры маховика; 2, 14 и 22 — гильзы цилиндров; 3, /3, 16 и 24 — блоки
цилиндров; 4, 11 и 19 — крышки шестерен; 5 — прокладка; 6 и 23 — крышки
коренных подшипников коленчатого вала; 7 — отверстие для гильзы цилиндров;
8 и 18 — масляные картеры; 9 — опора; 10 — резиновая подушка опоры; 12 —
щит; 75 — задний лист; 17 — картер блока; 20 — головки цилиндров
44
Перегородки соединены со стенками блок-картера ребрами,
что повышает его жесткость. Картер, отлитый вместе с блоком,
имеет внизу плоскость с фланцем, к которому на прокладке кре-
пится стальной штампованный поддон, служащий емкостью для
масла и предохраняющий снизу двигатель от загрязнения. Плос-
кость разъема картера совпадает с осью коленчатого вала или распо-
ложена ниже ее, что также увеличивает жесткость блок-картера.
Верхняя плоскость блока цилиндров или каждой его секции
при V-образной конструкции двигателя тщательно обрабатывает-
ся, и на нее устанавливается общая или отдельная для каждого
цилиндра головка (например, на дизеле КамАЗ-740.10), закрыва-
ющая цилиндры сверху.
Гильзы цилиндров. В блоке гильза закрепляется верхним или
нижним буртом, входящим в выточки перегородок блока, и за-
жимается устанавливаемой сверху на блоке головкой на проклад-
ке. Для надежного закрепления гильзы ее верхний бурт должен
выступать за верхнюю плоскость блока на 0,02 ...0,10 мм. Гильзы
цилиндров центрируются по тщательно обработанным пояскам в
отверстиях перегородок.
Внутренняя рабочая поверхность цилиндров, тщательно обра-
ботанная и отшлифованная, называется зеркалом цилиндра.
Между стенками цилиндров и наружными стенками блока имеет-
ся полость, называемая рубашкой, которая заполняется водой или
специальной жидкостью, охлаждающей двигатель.
Гильза, непосредственно соприкасающаяся с охлаждающей
жидкостью, циркулирующей в рубашке блока, называется «мок-
рой». В этом случае гильзу надежно уплотняют в нижней перего-
родке блока медными или резиновыми кольцами, устанавливае-
мыми внизу в выточках на пояске гильзы. Гильза, запрессованная
в блок и не имеющая соприкосновения с охлаждающей жидко-
стью, называется «сухой».
На рис. 2.3, в показана конструкция алюминиевых корпусных
деталей карбюраторного двигателя B5252S фирмы Volvo (Шве-
ция), состоящего из трех частей и имеющего «сухие» чугунные
гильзы с толщиной стенки 2 мм, запрессованные в алюминиевый
цилиндр. Блок цилиндров и картер блока сопрягаются по плоско-
сти, лежащей вдоль оси коренных подшипников. Шесть опор ко-
ренных подшипников имеют отлитые в картере блока чугунные
усиления.
У некоторых двигателей наружная поверхность гильз для умень-
шения коррозии от соприкосновения с водой покрыта тонким
слоем кадмия. Гильзы отливают из серого или легированного чу-
гуна и подвергают термообработке.
В верхнюю часть цилиндров блока или гильз, наиболее подвер-
гаемую воздействию высокой температуры и разъедающему дей-
ствию отработавших газов, обычно запрессовывают короткие гиль-
45
зы из специального износоустойчивого антикоррозионного чугу-
на для увеличения срока службы цилиндров двигателя.
Головка цилиндров. Для карбюраторных двигателей головка
цилиндров отливается из алюминиевого сплава (типа АЛ4). Такая
головка обладает высокой теплопроводностью, вследствие чего
снижается температура рабочей смеси в цилиндре двигателя в конце
такта сжатия. Это дает возможность повысить степень сжатия без
появления детонационного сгорания топлива во время эксплуата-
ции двигателя. Головка цилиндров дизеля отливается, как прави-
ло, из высокопрочного чугуна с увеличенной жесткостью конст-
рукции.
В головке над цилиндрами имеются углубления, образующие
камеры сгорания, а также рубашка системы охлаждения, сообща-
ющаяся с рубашкой охлаждения блока. Разные типы камер сгора-
ния показаны на рис. 2.4. В головке цилиндров, кроме того, сдела-
ны гнезда для клапанов, впускные и выпускные каналы и отвер-
стия с резьбой для ввертывания свечей зажигания.
В случае верхнего двухрядного расположения клапанов камере
сгорания карбюраторного двигателя придается шатровая, или по-
лусферическая, форма (рис. 2.4, а). Камера сгорания такой формы
Рис. 2.4. Камеры сгорания двигателей:
а — шатровая камера карбюраторного двигателя; б — полуклиновая камера кар-
бюраторного двигателя ЗИЛ-508; в — камера дизеля ЯМЗ-236 с объемным сме-
сеобразованием; г — камера дизелей ЗИЛ-645 и фирмы Deutz (Германия) с
пристеночно-пленочным смесеобразованием; д — камера дизеля фирмы MAN
(Германия) с комбинированным смесеобразованием
46
вследствие ее простоты может быть подвергнута обработке реза-
нием, что позволяет точно выдержать объем камер сгорания во
всех цилиндрах и повысить равномерность работы двигателя. Для
обеспечения наилучших условий для сгорания рабочей смеси в
карбюраторных двигателях камера сгорания обычно имеет полу-
клиновую форму (рис. 2.4, б).
Камеры сгорания обычно имеют поверхности, близко располо-
женные от днища поршня при его нахождении в ВМТ, — вытесни-
тели, которые способствуют лучшему распределению объема сжатой
рабочей смеси и ее завихрению, что снижает возможность возник-
новения детонации при сгорании смеси. Для этого днище поршня у
двигателей некоторых типов сделано выпуклым (см. рис. 2.4, а).
В двигателях с непосредственным впрыском топлива (дизели
ЯМЗ) головка не имеет углублений над цилиндрами, а камера
сгорания образуется соответствующим углублением в днище пор-
шня (рис. 2.4, в).
Также применяют камеры сгорания для двигателей с присте-
ночно-пленочным (рис. 2.4, г) и комбинированным смесеобразо-
ванием (рис. 2.4, д).
Головка цилиндров плотно и равномерно по всей поверхности
крепится к блоку болтами или шпильками с гайками. Между бло-
ком и головкой установлена прокладка для предотвращения в месте
их стыка утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из
системы охлаждения.
Прокладка изготовляется из специальной жаростойкой компо-
зиции, облицованной тонкой листовой сталью или пропитанной
графитом. В последнем случае края прокладки и отверстия в ней
окантованы металлом.
Подвеска двигателя. Двигатель со всеми имеющимися на нем
механизмами и устройствами крепится на раме автомобиля. Под-
веска двигателя сделана упругой, чтобы некоторые перекосы рамы,
возникающие при движении автомобиля, не нарушали крепле-
ния двигателя, а вибрации и сотрясения от двигателя не переда-
вались на раму и кузов.
Подвеска двигателя осуществляется в трех или четырех точках.
При подвеске в трех точках две опоры располагаются на кронш-
тейнах, прикрепленных с обеих сторон к передней пластине блок-
картера (грузовые автомобили) или по обеим сторонам блок-кар-
тера примерно в плоскости расположения центра тяжести двига-
теля (легковые автомобили), а одна опора размещается за карте-
ром сцепления или коробкой передач.
Некоторые двигатели впереди крепятся в одной точке, а сза-
ди — лапами картера маховика в двух точках. Резиновые подушки,
а иногда вместе с ними и пружины, устанавливаемые в подвеске
двигателя, уменьшают передачу вибраций от двигателя на раму и
кузов, а также компенсируют возможные перекосы рамы.
47
При подвеске в четырех точках двигатель опирается на раму
четырьмя опорами, из которых две опоры располагаются впереди
обычно на кронштейнах передней пластины блок-картера, а две
опоры — сзади на картере маховика.
Опоры двигателя соединяются с кронштейнами рамы болтами.
Упругость подвески обеспечивается резиновыми подушками, ус-
тановленными под опорами и под болтами внизу рамы. Использу-
ются также и другие способы расположения опор.
При наличии упругой подвески двигатель может иметь некото-
рые поперечные колебания, особенно заметные при неустойчи-
вой его работе (с малой частотой вращения коленчатого вала или
при перегрузке). Поэтому соединения с двигателем различных тру-
бок и тяг сделаны так, чтобы не нарушать работу двигателя при
его колебаниях.
2.4. Устройство кривошипно-шатунного
механизма двигателя
Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из порш-
ней, поршневых колец, поршневых пальцев, шатунов, коленча-
того вала и маховика. Поршень с кольцами и пальцем образует
поршневую группу, шатун с подшипниками — шатунную группу.
Поршень. Поршень представляет собой металлический стакан,
установленный в цилиндре с некоторым зазором. При рабочем
ходе поршень днищем воспринимает давление газов, а при других
ходах осуществляет вспомогательные такты. Верхняя усиленная
часть поршня, на которую воздействует давление газов, называ-
ется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Приливы
в стенках юбки, служащие для установки поршневого пальца,
называются бобышками.
Поршни карбюраторных двигателей изготовляют из алюминие-
вых сплавов. Алюминиевые поршни обладают небольшой массой,
вследствие чего уменьшаются силы инерции, а следовательно, и
нагрузки на детали двигателя при его работе. Кроме того, алюми-
ниевые поршни, так же как и алюминиевые головки цилиндров,
обладают лучшей теплопроводностью, поэтому они меньше на-
греваются при работе и способствуют снижению температуры ра-
бочей смеси. В результате этого появляется возможность повысить
степень сжатия двигателя, не опасаясь, что возникнет детонаци-
онное сгорание топлива. Для повышения износоустойчивости
поршни изготовляют обычно из высококремнистых (с содержа-
нием кремния до 20...25 %) алюминиевых сплавов литьем под
давлением в металлические формы (кокиль). Для снятия внутрен-
них напряжений заготовки поршней подвергают длительному от-
жигу, а затем обработке резанием.
48
В карбюраторных двигателях головка поршня имеет плоское или
выпуклое днище и толстые стенки с внутренними ребрами, по-
вышающими ее прочность и улучшающими отвод теплоты.
В головке поршня на боковой наружной поверхности имеются
канавки для установки поршневых колец. В некоторых двигателях
(например, ЗИЛ) в головку при отливке поршня заделывается
чугунная кольцевая вставка, в которой протачивается канавка для
верхнего компрессионного кольца. Благодаря большой механичес-
кой прочности чугуна снижается износ канавки и повышается
долговечность поршня.
Юбка поршня имеет более тонкие стенки, чем его головка.
В средней ее части расположены приливы — бобышки с отверстия-
ми для установки поршневого пальца. Под бобышками нижней
части юбки иногда делают вырезы для прохода противовесов ко-
ленчатого вала при работе двигателя. Эти вырезы также снижают
массу поршня.
Для того чтобы поршень при нагревании мог расширяться без
заедания в цилиндре, между юбкой поршня и стенками цилиндра
должен быть зазор.
Алюминий расширяется при нагревании значительно больше,
чем чугун. Чтобы в холодном двигателе зазор между поршнем и
цилиндром не был чрезмерно большим, что может вызвать стук
поршня и утечку газов из цилиндра, в алюминиевых поршнях се-
чение юбки имеет не круглую форму, а овальную.
С этой же целью на юбке делают несквозной (не доходящий до
нижнего края юбки) разрез П- или Т-образной формы. Верхняя
часть разреза препятствует переходу теплоты от головки к юбке.
При установке поршня на двигатель разрез на юбке должен быть
обращен в левую сторону, так как поршень прижимается к ней с
меньшей силой.
Овальность (разность осей овала) юбки равна примерно
0,15... 0,29 мм. Поршень устанавливают в цилиндре холодного дви-
гателя с минимальным зазором по большой оси овала юбки, рас-
полагаемой в плоскости качания шатуна, где действуют боковые
силы, прижимающие поршень к стенкам цилиндра. При нагрева-
нии поршня юбка может расширяться в направлении малой оси
овала, так как именно здесь между юбкой и цилиндром имеется
больший зазор.
Поршни по длине изготовляют ступенчатыми или конусными,
так как зазор вверху между стенкой цилиндра и головкой поршня
должен быть больше, чем внизу, вследствие большего нагревания
головки.
Зазор между юбкой поршня и цилиндром для двигателей раз-
ных марок колеблется в пределах 0,012...0,080 мм. Чтобы при на-
гревании поршни меньше расширялись, а также для повышения
их прочности, в тело поршня двигателей некоторых марок (на-
49
пример, ВАЗ, ЗИЛ-41041) при литье заделывают пластинки из
специальной малорасширяющейся стали.
Для улучшения приработки поршней в цилиндрах и для умень-
шения износа на юбку поршня наносят специальные покрытия.
Обычно трущуюся поверхность юбки покрывают электролитичес-
ким способом тонким слоем олова (толщиной 0,004...0,006 мм).
Для лучшего уравновешивания двигателя поршни к нему под-
бирают одинаковой массы. С этой целью на днище поршня кроме
указания группы по размеру выбивают соответствующую метку
группы по массе. Разница массы поршней, подбираемых для од-
ного двигателя, не должна превышать для двигателей разных ма-
рок 2...8 г.
Для обеспечения правильной установки поршней в двигателе
при сборке на днище поршня делают специальную метку, кото-
рая должна быть обращена в соответствующую сторону, обычно к
передней части двигателя.
В дизелях применяют поршни из высококремнистого алюми-
ниевого сплава с неразрезанной юбкой, имеющей большую жест-
кость. Так как в дизелях боковая сила, прижимающая поршень к
стенке цилиндра, достигает значительной величины, то для по-
лучения нормального удельного давления между цилиндром и
поршнем юбку делают большой длины.
Для увеличения прочности днища поршня, воспринимающего
давление газов, его усиливают с внутренней стороны большим
количеством ребер. На дизеле, как правило, в днище поршня распо-
лагается камера сгорания специальной формы (см. рис. 2.4, в—д).
Поршневые кольца. На поршне устанавливают компрессион-
ные и маслосъемные кольца (рис. 2.5, а). Компрессионные кольца 1
уплотняют поршень в цилиндре и служат для предотвращения
прорыва газов через зазор между юбкой поршня и стенкой ци-
линдра. Маслосъемные кольца 2 снимают излишки масла со стенок
цилиндров, препятствуя проникновению его в камеру сгорания.
Компрессионные кольца устанавливают в верхние канавки на
головке поршня (два-три кольца). Маслосъемные кольца (одно-
два) располагают под компрессионными кольцами на головке или
одно кольцо размещают внизу на юбке.
Компрессионные кольца изготовляют из чугуна в виде инди-
видуальных отливок и обрабатывают резанием; торцовую поверх-
ность колец шлифуют. На кольце делают прямой вырез, называе-
мый замком, позволяющий кольцу пружинить.
Кольцо плотно (с зазором 0,02...0,08 мм) подгоняют по высо-
те к канавке поршня, и в свободном состоянии оно имеет диа-
метр, несколько больший диаметра цилиндра. При установке в
цилиндр поршня вместе с кольцом его предварительно сжимают,
а затем оно вследствие упругости плотно прилегает к стенке ци-
линдра, обеспечивая хорошее уплотнение поршня. Для свободно-
50
го расширения кольца при нагревании в замке кольца, установ-
ленного в цилиндр, должен быть зазор 0,2...0,4 мм.
Для увеличения плотности прилегания кольца к стенке цилин-
дра его изготовляют таким образом, что в свободном состоянии
форма кольца отклоняется от окружности, вследствие чего при
его сжатии и установке в цилиндр обеспечивается наиболее вы-
годное распределение давления рср кольца на стенку цилиндра по
всей окружности (кольца с корректированным давлением). При-
Рис. 2.5. Поршневые кольца (а) и эпюра давления компрессионного
кольца (б):
1 — компрессионные кольца; 2 — маслосъемное кольцо; 3 — стальные мас-
лосъемные кольца; 4 — осевой расширитель; 5 — радиальный расширитель; —
давление кольца на стенку цилиндра
expert22 для http://rutracker.org
51
мерная круговая диаграмма (эпюра) давления такого кольца на
стенки цилиндра показана на рис. 2.5, б.
Для обеспечения хорошей приработки компрессионных колец
к цилиндрам иногда применяют кольца с наклонной (конусной)
наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца, име-
ющие фаску на кромке с внутренней или наружной стороны.
Из-за наличия фаски при сжатии и установке в цилиндр такие
кольца перекашиваются в сечении, и их наружная поверхность рас-
полагается под углом к стенке цилиндра. Кроме того, при перекосе
сечения кольцо касается кромками стенок канавки, что уменьшает
его осевые перемещения в канавке и вибрацию, а следовательно, и
износ канавки. Для правильной установки на поршень скручиваю-
щихся колец на них с верхней стороны иногда делают метки.
Чтобы улучшить приработку и повысить износоустойчивость ко-
лец, на их трущиеся поверхности наносят специальные покрытия.
Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тя-
желых условиях, обычно покрывают пористым хромом (общая
толщина покрытия 0,10...0,15 мм, толщина слоя пористого хрома
0,04...0,06 мм). Пористый хром хорошо удерживает смазку, что
значительно повышает износоустойчивость кольца и улучшает
условия работы колец, расположенных ниже.
Остальные кольца для улучшения прирабатываемости обычно
подвергают электролитическому лужению (толщина слоя олова
0,005...0,010 мм).
Маслосъемные кольца 2 (см. рис. 2.5, а), также изготовляемые
из чугуна, обычно имеют проточку на наружной поверхности и
сквозные прорези. Маслосъемные кольца устанавливают в канав-
ки с отверстиями в стенке поршня.
При движении поршня маслосъемное кольцо снимает излиш-
нее масло со стенок цилиндра, и через прорези и отверстия в
поршне масло отводится в картер.
Кроме чугунных маслосъемных колец с прорезями применяют
также стальные составные маслосъемные кольца (двигатель ЗИЛ-
508. 10), представляющие собой два стальных плоских кольца (дис-
ка) 3, между которыми установлен осевой расширитель 4, при-
жимающий их к стенкам канавки.
Для прижатия колец к стенке цилиндра под ним в канавке
установлен радиальный расширитель 5. Оба расширителя имеют
вид стальных гофрированных пружинящих колец.
Поршневой палец. Для шарнирного соединения поршня с ша-
туном предназначен поршневой палец, представляющий собой
короткую стальную трубку. Палец проходит через верхнюю голов-
ку шатуна и концами лежит в бобышках поршня.
При работе двигателя на палец действуют силы, стремящиеся
его изогнуть, а поверхность пальца подвергается износу в верхней
головке шатуна и бобышках поршня.
52
Чтобы палец обладал достаточной прочностью и износоустой-
чивостью, его изготовляют из мягкой углеродистой или специ-
альной легированной стали и после обработки резанием подвер-
гают термообработке — цементируют или закаливают токами вы-
сокой частоты (ТВЧ), в результате чего трущаяся поверхность
пальца становится твердой и износоустойчивой. Наружную по-
верхность пальца шлифуют.
Для того чтобы при работе двигателя палец не мог выйти из
поршня и повредить стенки цилиндра, его закрепляют по бокам
двумя пружинящими стопорными кольцами, установленными в
канавках бобышек поршня.
На двигателях широко применяют пальцы плавающего типа.
Такой палец может проворачиваться и в бобышках поршня, и в
верхней головке шатуна, которая в этом случае снабжается брон-
зовой втулкой. У плавающего пальца вся поверхность рабочая,
поэтому он меньше изнашивается и уменьшается возможность его
заедания.
Так как алюминиевый сплав при нагревании расширяется боль-
ше, чем сталь, то чтобы избежать появления большого зазора и
стука в прогретом двигателе, палец в бобышках холодного алюми-
ниевого поршня устанавливают обычно с натягом, для чего диа-
метр отверстия в бобышках поршня делают меньше диаметра пальца.
Перед установкой пальца при сборке шатуна с алюминиевым
поршнем последний предварительно нагревают в воде или масле
до температуры 60... 100°C.
Может применяться также палец, наглухо запрессованный в
верхнюю головку шатуна и проворачивающийся только в бобыш-
ках поршня (двигатели ВАЗ).
Ось пальца в бобышках поршня у двигателей всех марок незна-
чительно смещена относительно оси цилиндра (на 1,5...2,0 мм) в
сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому при
переходе поршнем ВМТ несколько уменьшается стук поршня в
непрогретом двигателе.
Шатун. Шатун передает усилие от поршня на коленчатый вал
и вместе с валом преобразует возвратно-поступательное движе-
ние поршня во вращательное движение вала. Основными элемен-
тами шатуна (рис. 2.6, а) являются стержень 3, верхняя 2 и ниж-
няя 7 головки.
Шатун изготовляют из углеродистой или специальной стали
путем штамповки нагретых заготовок, после чего его подвергают
обработке резанием и термообработке (закалке и отпуску).
Стержень шатуна для увеличения прочности имеет двутавро-
вое сечение. При принудительном смазывании поршневого паль-
ца в стержне шатуна сверлится специальный канал.
Верхняя головка шатуна предназначена для установки порш-
невого пальца, соединяющего шатун с поршнем. При плавающем
54
пальце головку изготовляют цельной и в нее запрессовывают одну
или две бронзовые втулки 1. Для смазывания трущейся поверхно-
сти в головке и втулках сделаны отверстия.
Нижняя головка шатуна служит для соединения его с шатун-
ной шейкой коленчатого вала. Для возможности сборки с валом
нижнюю головку шатуна делают разъемной. У карбюраторных дви-
гателей разъем головки сделан, как правило, под углом 90° к оси
шатуна. У двигателей некоторых марок (ЗИЛ-508.10) в стенке верх-
ней головки шатуна сбоку просверлено специальное отверстие для
впрыска масла на стенки цилиндра.
Крышку 9 крепят к шатуну двумя шатунными болтами 4, изго-
товленными из специальной стали и термически обработанными.
Болты имеют шлифованные пояса и точно подогнаны к отверсти-
ям в шатуне и крышке, что обеспечивает высокую точность со-
единения крышки с шатуном и точность формы подшипника при
Рис. 2.6. Конструкция шатунов:
а — с прямым разъемом; б — с косым разъемом; 1 — втулка поршневого пальца;
2 — верхняя головка шатуна; 3 — стержень; 4 — шатунный болт; 5 — гайка; 6 —
шплинт; 7 — нижняя головка шатуна; 8 — вкладыши шатунного подшипника; 9 —
крышка; 10 — усик вкладыша; 11 — паз нижней головки шатуна
54
закреплении крышки. Чтобы избежать ослабления крепления, гайки
шатунных болтов надежно стопорят шплинтами, стопорными
шайбами или контргайками. Применяют также самоконтрящиеся
гайки с мелкой резьбой.
Отверстие в нижней головке шатуна обрабатывается в сборе с
крышкой. Поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы и име-
ют установочные метки.
Для уменьшения трения в соединении и износа шейки колен-
чатого вала в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный
подшипник, выполненный в виде двух тонкостенных взаимоза-
меняемых сталеалюминиевых вкладышей 8. Внутренней стороной
все вкладыши очень точно подогнаны по шейкам вала и плотно
охватывают их по всей поверхности.
Вкладыши изготовляют из стальной ленты, на которую путем
раскатки наносится тонкий слой сплава на алюминиевой основе.
Так, на двигателях ЗМЗ применяют высокооловянистый алюми-
ниевый сплав, содержащий 20 % олова и 1 % меди.
Во избежание проворачивания и сдвигания вкладыши фикси-
руются в головке шатуна отогнутыми усиками 10, входящими в
соответствующие пазы 11 головки. Во вкладышах имеются масля-
ные канавки и отверстия.
В случае применения тонкостенных вкладышей, точно охваты-
вающих шейки вала с необходимым зазором и имеющих незначи-
тельную усадку антифрикционного слоя при длительной работе
вследствие очень малой его толщины, обеспечивается высокая
долговечность подшипника и шейки вала без существенного из-
носа. Кроме того, при наличии вкладышей упрощается ремонт
шатунных подшипников.
При небольшом износе шатунной шейки вала вкладыши с но-
минальным внутренним диаметром заменяют ремонтными вкла-
дышами меньшего размера без перешлифовки шейки вала, что
облегчает и ускоряет ремонт двигателя. При значительном износе
шейки вала шлифуют и в шатунах устанавливают вкладыши соот-
ветствующего ремонтного размера.
В дизелях шатуны делают особенно прочными и жесткими, так
как они передают значительно большие усилия, чем шатуны в
карбюраторных двигателях. Чтобы шатун с нижней головкой уве-
личенных размеров можно было вынуть через цилиндр, она в ди-
зелях ЯМЗ имеет косой разъем (рис. 2.6, б) с ребристыми поверх-
ностями (елочные шлицы), что разгружает шатунные болты от
возникающего на крышке бокового усилия.
Для уравновешенности двигателя шатуны, так же как и порш-
невую группу, для данного двигателя подбирают примерно оди-
наковой массы с соответствующим ее распределением между ниж-
ней и верхней головками. У карбюраторных двигателей разных
марок допускаемая разница в массе шатунов составляет 6...8 г.
Чтобы правильно собрать шатун с поршнем и установить его в
двигателе в нужном положении, на шатуне делают соответствую-
щие метки. На нижней головке шатуна и на крышке обычно вы-
бивают порядковый номер шатуна.
Коленчатый вал. С помощью шатунов коленчатый вал воспри-
нимает силы, действующие на поршни от давления газов в ци-
линдрах. Развиваемый на коленчатом валу крутящий момент пе-
редается механизмам трансмиссии автомобиля.
На рис. 2.7 показан коленчатый вал двигателя ЗИЛ-508.10, со-
стоящий из коренных шеек 9, шатунных шеек 8, щек 20, соеди-
няющих шейки, фланца 17 или торцовой шейки, переднего кон-
ца 4 (носка) и противовесов 22.
Прочность вала зависит от его размеров, применяемого мате-
риала и обработки. Для большинства двигателей коленчатый вал
изготовляют из углеродистой стали ковкой или штамповкой на-
гретых заготовок. После этого вал подвергают обработке резанием
и термообработке. Шейки вала для получения точной и гладкой
Рис. 2.7. Коленчатый вал двигателя ЗИЛ-508.10:
1 — храповик; 2 — шайба; 3 — шкив; 4 — носок коленчатого вала; 5 и 23 —
шпонки; 6 — пробка; 7 — верхние вкладыши коренных подшипников; 8 — ша-
тунная шейка коленчатого вала; 9 — коренная шейка коленчатого вала; 10 —
верхний вкладыш задней опоры; 11 — маховик; 12 — зубчатый венец маховика;
13 — шплинт; 14 — гайка; 75 — подшипник опоры первичного вала коробки
передач; 16 — болт; 17 — фланец коленчатого вала; 18 — нижний вкладыш
задней опоры; 19 — отверстия грязеуловителей; 20 — щека коленчатого вала; 21 —
нижние вкладыши коренных подшипников; 22 — противовес коленчатого вала;
24 — верхние шайбы упорного подшипника; 25 — нижние шайбы упорного под-
шипника; 26 — шайба коленчатого вала; 27 — шестерня привода распредели-
тельного вала; 28 — маслоотражатель
56
цилиндрической поверхности шлифуют и полируют, а для повы-
шения их износоустойчивости подвергают поверхностной закалке
ТВЧ на значительную глубину (2...4 мм).
После обработки проверяют правильность распределения мас-
сы вала относительно оси вращения, т. е. вал балансируют.
На двигателях некоторых марок (ЗМЗ, ВАЗ) применяют ко-
ленчатые валы, изготовленные путем точного литья из специального
высокопрочного магниевого чугуна. Чугунные валы подвергаются
такой же обработке резанием и термообработке, что и стальные.
Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках кар-
тера двигателя, а к шатунным присоединяют нижние головки
шатунов. Коренные и шатунные шейки соединяются щеками. Ме-
ста перехода шеек к щекам, которые для избежания поломок вала
делают закругленными, называются галтелями.
Задняя коренная шейка коленчатого вала обычно имеет масло-
отражательный гребень и резьбу или накатку для предотвращения
утечки масла из картера двигателя.
На переднем конце вала закрепляют распределительную шес-
терню 27, маслоотражатель 28, шкив 3 привода агрегатов двигате-
ля и храповик / для проворачивания вала пусковой рукояткой.
Фланец 17 на заднем конце вала или торец задней шейки служат
для присоединения маховика 11.
Расположение кривошипов вала и число коренных шеек зави-
сят от типа двигателя, числа и расположения цилиндров. В рядном
четырехцилиндровом двигателе вал устанавливается на трех или
пяти опорах, в рядном шестицилиндровом двигателе — на четы-
рех или семи опорах. Чем больше число опор, тем выше жесткость
вала и лучше условия его работы. Вал с наибольшим возможным
числом опор называется полноопорным.
В V-образных двигателях к каждой шатунной шейке вала при-
соединяются два шатуна. Вал делается полноопорным; число ко-
ренных шеек для восьмицилиндрового двигателя равно пяти, а
для шестицилиндрового — четырем.
Для подачи масла к шатунным подшипникам из коренных в
шейках вала сверлятся каналы или в чугунных валах при литье
заделываются трубки. Шатунные шейки коленчатых валов обычно
снабжаются грязеуловителями 19, которые значительно улучша-
ют очистку масла, поступающего к шатунным подшипникам, от
механических примесей, снижая тем самым износ шеек и под-
шипников.
Грязеуловитель представляет собой камеру, высверленную (или
отлитую) в шатунной шейке и закрываемую пробкой 6 на резьбе
или запрессовываемой заглушкой. Масло поступает в грязеулови-
тель по каналу из коренного подшипника.
Механические примеси, имеющиеся в масле, при вращении
вала отбрасываются центробежной силой в карман грязеуловите-
S7
ля, и очищенное масло через отверстие проходит к шатунному
подшипнику. Грязеуловители необходимо периодически очищать.
Для уменьшения массы вала и центробежных сил, возникаю-
щих при его вращении, коренные и шатунные шейки вала неко-
торых двигателей делают полыми.
Противовесы 22 коленчатого вала служат для разгрузки корен-
ных подшипников от действия моментов, создаваемых центро-
бежными силами, возникающими на кривошипах вала при его
вращении, или для уравновешивания сил инерции поступатель-
но движущихся частей. Противовесы делают обычно как одно це-
лое с щеками кривошипов или крепят к щекам наглухо специаль-
ными болтами, которые надежно стопорятся.
Коленчатые валы у дизелей делают особенно прочными и же-
сткими, что достигается применением специальной стали, уве-
личенными размерами щек и установкой вала на возможно боль-
шем количестве опор.
Коленчатый вал устанавливается в картер, которым называет-
ся нижняя часть блока двигателя, отлитая вместе с блоком ци-
линдров или как самостоятельная деталь, соединенная с блоком
цилиндров.
В картере расположены коренные подшипники, в которых ус-
танавливают коленчатый вал. Каждый коренной подшипник со-
стоит из гнезда, расположенного в стенках и перегородках карте-
ра, и крышки, которая точно (с помощью пазов или штифтов)
устанавливается на гнездо и крепится к основанию двумя или че-
тырьмя болтами. Крышки изготовляют из стали или чугуна.
Для повышения точности отверстий под коренные подшипни-
ки в перегородках картер окончательно обрабатывают в сборе с
прикрепленными к нему крышками. Поэтому крышки являются
невзаимозаменяемыми и должны устанавливаться только на сво-
их местах в картере, что обеспечивается специальными метками.
Для коренных подшипников карбюраторных двигателей при-
меняют тонкостенные сталеалюминиевые вкладыши с таким же
составом антифрикционного слоя, как и для шатунных подшип-
ников. Толщина вкладышей несколько больше, чем у шатунных
подшипников.
Между краями подшипника и галтелями коренных шеек вала
имеются зазоры, которые необходимы для удлинения вала при
нагревании. На внутренней поверхности вкладышей имеются ка-
навки и отверстия для прохода масла. В гнездах вкладыши фикси-
руются отогнутыми усиками, входящими в пазы опоры.
Болты коренных подшипников, чтобы не деформировать вкла-
дыши, затягивают со строго определенным усилием. Момент за-
тяжки болтов для двигателей разных типов должен быть в преде-
лах 70... НО Н м. Болты, как правило, имеют мелкую самостопо-
рящуюся резьбу.
58
Один из коренных подшипников является установочным и слу-
жит для предотвращения осевых перемещений вала. При наличии
тонкостенных вкладышей установочным обычно является перед-
ний подшипник. В этом случае на передней шейке вала с обеих
сторон в выточках подшипника устанавливают сталеалюминие-
вые упорные шайбы 24 и 25 (см. рис. 2.7).
Торцовая поверхность шайб соприкасается с шлифованной
торцовой поверхностью щеки вала и с шайбой коленчатого вала 26.
Осевой зазор вала, обеспечиваемый установочным подшипником,
равен примерно 0,1 ...0,2 мм.
В некоторых конструкциях двигателей установочным является
средний или задний коренной подшипник, по бокам которого
располагают упорные биметаллические полукольца, фиксируемые
от проворачивания выступами.
Маховик. Выход поршня из мертвых точек облегчает маховик,
который представляет собой чугунный, тщательно отбалансиро-
ванный диск, имеющий определенную массу. Маховик не только
обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала во время
работы двигателя, но и способствует также преодолению сопро-
тивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя.
Кроме того, маховик, обладая энергией, запасенной при вра-
щении, позволяет двигателю преодолевать кратковременные пе-
регрузки, например при трогании автомобиля с места и т.д.
Маховик крепится к фланцу или торцовой шейке коленчатого
вала болтами 16, которые шплинтуются. Для точного центрирова-
ния маховика на фланце служат установочные штифты, запрессо-
ванные в него, либо бурт самого фланца или шейки.
На ободе маховика закреплен стальной зубчатый венец 12 для
запуска двигателя стартером и нанесены установочные метки для
определения ВМТ поршня первого цилиндра и установки зажига-
ния, а также сделаны балансировочные метки, необходимые для
правильной сборки маховика с коленчатым валом и сохранения
их балансировки.
2.5. Устройство механизма газораспределения
Механизм газораспределения служит для впуска свежего за-
ряда (горючей смеси или воздуха) в цилиндры двигателя и вы-
пуска отработавших газов в соответствии с протеканием рабоче-
го цикла.
В автомобильных четырехтактных двигателях применяется ме-
ханизм газораспределения клапанного типа, как правило, с верх-
ним расположением клапанов и установкой одного или двух рас-
пределительных валов в блоке или на головке цилиндров. Устрой-
ство механизма газораспределения показано на рис. 2.8.
У рядных двигателей с верхним расположением распредели-
тельного вала (ВАЗ, АЗЛК и др.) клапаны с пружинами и дета-
лями их крепления установлены в направляющих втулках головки
наклонно в один ряд (рис. 2.8, а) или в два ряда (рис. 2.8, б и г) и
приводятся в действие коромыслами или специальными рычага-
ми непосредственно от кулачков распределительного вала. Вал
установлен в подшипниках на головке блока и приводится в дей-
ствие от коленчатого вала с помощью цепной передачи.
В V-образных двигателях (рис. 2.8, в) применяются верхние
клапаны, располагаемые наклонно в один ряд. Привод клапанов 7
Рис. 2.8. Устройство механизма газораспределения:
а — двигателя ВАЗ; б — двигателя АЗЛК; в — двигателя ЗИЛ; г — двигателя
фирмы Volvo (Швеция); 7 — рычаг коромысла; 2 — распределительный вал; 3 —
крышка; 4 — регулировочный болт; 5 — контргайка; 6 — пружина рычага; 7 —
клапан; £ — толкатель; 9— штанга толкателя; 10 — ось коромысла; 77 — выпуск-
ной канал
60
осуществляется от общего распределительного вала 2 через толка-
тели 8, штанги 9 и рычаг 1 коромысла, установленные на осях 10.
Распределительный вал 2 размещен внизу, в середине блок-
картера у основания цилиндров (в развале блока), и приводится в
действие от коленчатого вала через зубчатую или цепную передачу.
Верхнее расположение распределительного вала исключает из
механизма газораспределения толкатели и штанги, имеющие зна-
чительную массу и перемещающиеся с ускорениями. Это позво-
ляет значительно увеличить частоту вращения коленчатого вала
двигателя.
Между стержнем клапана и толкателем или концом коромысла
(или между кулачком и затылком коромысла) в непрогретом дви-
гателе должен быть зазор, необходимый для удлинения стержня
клапана при нагревании без нарушения плотности посадки кла-
пана в седле.
Зазор в двигателях разных марок для впускных клапанов в хо-
лодном состоянии устанавливается 0,15...0,30 мм, а для выпуск-
ных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — 0,2... 0,4 мм.
Для регулировки этого зазора в механизме предусмотрены регу-
лировочные устройства — винты с контргайками.
Правильность чередования различных тактов в цилиндрах дви-
гателя достигается соответствующим расположением кулачков на
распределительном валу, а также правильностью установки за-
цепления распределительных шестерен или цепной передачи.
В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах
завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каж-
дом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться
впускной и выпускной клапаны, что происходит в течение каж-
дого оборота распределительного вала.
Таким образом, распределительный вал должен вращаться в
2 раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня (или звез-
дочка) распределительного вала имеет вдвое большее число зубь-
ев, чем шестерня (или звездочка) коленчатого вала.
Фазы газораспределения четырехтактного двигателя. Для луч-
шего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной
очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия
клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положени-
ями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опе-
режением или запаздыванием.
Моменты открытия или закрытия клапанов, выраженные в
градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых
точек, называются фазами газораспределения.
Фазы газораспределения могут быть изображены в виде круговой
диаграммы, называемой диаграммой газораспределения (рис. 2.9).
Впускной клапан начинает открываться раньше, чем поршень
придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте
61
ВМТ
НМТ
Рис. 2.9. Диаграмма газораспределения
четырехтактного двигателя:
а и у — углы опережения открытия впуск-
ного и выпускного клапана соответствен-
но; р и 8 — углы запаздывания закрытия
впускного и выпускного клапана соответ-
ственно
впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впуск-
ного клапана для двигателей разных моделей колеблется в преде-
лах 9...33° (угол а).
Закрытие впускного клапана происходит с некоторым запаз-
дыванием, когда поршень проходит НМТ и начинает двигаться
вверх. При этом некоторое время после прохождения НМТ, не-
смотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх,
заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие раз-
режения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инер-
ции заряда, движущегося во впускном трубопроводе. Запаздыва-
ние закрытия впускного клапана составляет 51...64° (угол Р).
Таким образом, время открытия впускного клапана больше
времени, в течение которого происходит полуоборот вала; про-
должительность впуска при этом увеличивается, и наполнение
цилиндра свежим зарядом улучшается.
Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.
При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением,
быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень
еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к
ВМТ, выталкивает оставшиеся в цилиндре газы. Опережение от-
крытия выпускного клапана составляет 47... 56° (угол у).
Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень пройдет
ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускать-
ся вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инер-
ции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движу-
щихся в выпускном трубопроводе. Запаздывание закрытия выпуск-
ного клапана составляет 9...36° (угол 3).
Следовательно, время открытия выпускного клапана больше
времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и ци-
линдр лучше очищается от отработавших газов.
При рабочем ходе вследствие опережения открытия выпускно-
го клапана происходит некоторое уменьшение давления газов на
62
поршень, и потери части энергии газов при этом восполняются
тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не ис-
пытывает существенного сопротивления газов, оставшихся в не-
большом количестве в цилиндре.
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при
котором впускной и выпускной клапаны одновременно приот-
крыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие не-
значительности этого угла и ничтожной величины зазора между
клапанами и седлами при данном их положении утечки заряда из
цилиндра не происходит.
Углы опережения и запаздывания, а следовательно, и продол-
жительность открытия клапанов должны быть тем больше, чем выше
частота вращения коленчатого вала, при которой развивается наи-
большая мощность двигателя. Это объясняется тем, что в более
быстроходных двигателях процессы в цилиндрах происходят с боль-
шими скоростями, и для достаточно полного заполнения цилинд-
ра зарядом и хорошей его очистки от отработавших газов необхо-
димо по возможности увеличивать время открытия клапанов.
Численные значения фаз газораспределения, приводимые для
двигателей разных моделей в руководствах по эксплуатации, со-
ответствуют определенному зазору в клапанах, указываемому вме-
сте со значениями фаз. Кроме действительного значения фаз газо-
распределения обычно еще приводятся контрольные фазы, кото-
рые соответствуют положениям клапанов, когда они уже отошли
от седла или не дошли до него на определенное расстояние (обычно
равное 0,1 мм), указываемое вместе со значением фаз. Эти данные
позволяют проверить правильность установки и сборки механиз-
ма газораспределения непосредственно на двигателе.
Распределительный вал. Своевременное открытие и закрытие
клапанов обеспечивает распределительный вал. Вал имеет впуск-
ные и выпускные кулачки, опорные шейки, шестерню для при-
ведения в действие масляного насоса и распределителя зажига-
ния, а также эксцентрик, приводящий в движение топливный
насос в карбюраторных двигателях.
Вал штампуют из стали или отливают из чугуна и подвергают
обработке резанием. Шейки и кулачки отшлифованы. Все рабочие
поверхности вала подвергают закалке до высокой твердости. Вдоль
вала и в шейках иногда делают каналы для прохода масла.
Для каждого цилиндра имеются два кулачка: впускной и вы-
пускной. Форма (профиль) кулачка обеспечивает плавный подъем
и опускание клапана и соответствующую продолжительность его
открытия. Профили впускных и выпускных кулачков на валу мо-
гут быть разными или одинаковыми в зависимости от принятых
для данного двигателя фаз газораспределения.
В рядном четырехцилиндровом двигателе вершины одноимен-
ных кулачков располагают под углом 90°, в шестицилиндровом —
(Л
под углом 60°. Угол установки разноименных кулачков зависит от
фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соот-
ветствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом
направления вращения вала. По длине вала впускные и выпуск-
ные кулачки чередуются в зависимости от расположения клапа-
нов.
В V-образных двигателях расположение вершин кулачков на
общем для обеих секций блока распределительном валу зависит
от чередования тактов в цилиндрах, угла развала и принятых фаз
газораспределения.
При нижнем расположении распределительного вала его уста-
навливают в картере на опорах, представляющих собой отверстия
в стенках и перегородках картера, в которые запрессовывают сталь-
ные тонкостенные биметаллические втулки. Число опор распре-
делительного вала для двигателей разных типов различно. Для удоб-
ства установки вала в подшипниках (особенно при большом чис-
ле опор) шейки вала в двигателях некоторых моделей делают раз-
ного диаметра, увеличивающегося от задней стенки к передней.
Осевые перемещения распределительного вала у большинства
двигателей ограничиваются упорным фланцем, закрепленным на
блоке и расположенным с определенным зазором между торцом
передней шейки вала и ступицей шестерни. Зазор между опорным
фланцем и торцом шейки вала устанавливают для двигателей раз-
ных марок в пределах 0,05 ...0,20 мм; величина этого зазора оп-
ределяется толщиной распорного кольца, закрепленного на валу
между торцом его шейки и ступицей шестерни.
Привод распределительного вала осуществляется от коленча-
того вала с помощью зубчатой или цепной передачи. При зубча-
той передаче на конце коленчатого и распределительного валов
закрепляются распределительные шестерни. Для повышения бес-
шумности и плавности работы шестерни изготовляют с косыми
зубьями; шестерня распределительного вала может быть изготов-
лена из пластмассы со стальной ступицей, а шестерня коленчато-
го вала — из стали.
При верхнем расположении распределительный вал шейками
лежит в гнездах в перегородках, отлитых на головке блока, или в
специальных опорах, закрепленных на ней. Верхний распредели-
тельный вал приводится в движение цепной передачей, состоя-
щей из звездочек, закрепленных на валах, и длинной стальной
роликовой цепи.
Для поддержания нормального натяжения цепи имеется спе-
циальное натяжное устройство в виде передвижной звездочки или
колодки с регулировочным механизмом. Чрезмерные колебания и
вибрации ведущего участка цепи устраняются специальной пласт-
массовой колодкой (успокоителем). Шестерни или цепная пере-
дача привода распределительного вала закрыты крышками. Для
обеспечения требуемых порядка работы клапанов и фаз газорас-
пределения распределительные шестерни и цепной привод при
сборке устанавливают по специальным меткам.
Детали клапанной группы. К деталям клапанной группы (рис. 2.10)
относятся клапан 1, направляющая втулка 2 клапана, пружина 7
клапана с опорной шайбой 5 и коническими разрезными сухаря-
ми 9, толкатель 11.
Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпуск-
ных каналов в блоке или головке цилиндров. Основные элементы
клапана — головка и стержень.
Для впускного клапана применяют износостойкую хромистую
или хромокремнистую сталь, для выпускного клапана во избежа-
ние быстрого выгорания — особую жаростойкую сталь (сильхро-
мовую или хромоникельмарганцовистую), так как головка клапа-
на при работе омывается раскаленными газами. В ряде случаев все
клапаны делают из износоустойчивой и жаростойкой стали.
Клапан изготовляют путем высадки из прутковой стали. После
высадки головку и стержень клапана подвергают обработке реза-
нием и термообработке.
Торец стержня клапана дополнительно закаливают до высокой
твердости, чтобы уменьшить его износ при работе. В некоторых
двигателях головку и стержень выпускного клапана изготовляют
из разной стали и соединяют сваркой.
Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную рабо-
чую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), по которой
клапан плотно притерт к седлу.
В некоторых двигателях на фас-
ки выпускных клапанов для по-
вышения их долговечности на-
плавляют особожаростойкий
сплав (отбеленный чугун, стел-
лит и др.). На головке клапана
имеется углубление для установ-
ки инструмента, используемого
при притирке.
Рис. 2.10. Детали механизма привода
клапанов ВАЗ-2108:
1 — клапан; 2 — направляющая втулка;
3 — стопорное кольцо; 4 — маслоотра-
жательный колпачок; 5 — опорная шай-
ба пружин; 6 — внутренняя пружина;
7 — пружина клапана; 8 — тарелка пру-
жин; 9 — сухарь; 10 — регулировочная
шайба; 11 — толкатель
Стержень клапана, проходящий через направляющую втулку,
шлифуют и иногда хромируют для повышения износоустойчиво-
сти. На конце стержня клапана сделана канавка для крепления
опорной шайбы пружины.
Разноименные клапаны имеют головки разных размеров (боль-
шая у впускного клапана) или отличаются специальными метка-
ми (впускной — ВП или ВС, выпускной — ВЫП или ВХ).
Для более эффективного отвода теплоты от головки выпускно-
го клапана и улучшения условий его работы в некоторых двигате-
лях (например, ЗИЛ-508.10) применяют натриевое охлаждение
клапанов.
. На рис. 2.11 показано устройство выпускного клапана двигате-
ля ЗИЛ-508.10. Клапан имеет полый (высверленный) со стороны
головки стержень 3. Канал закрыт со стороны головки приварен-
ной к ней заглушкой 1. Внутренняя полость стержня частично за-
полнена жидким металлическим натрием 2. При движении клапа-
на натрий, перемещаясь внутри стержня, переносит теплоту от
головки к стенкам стержня, которая затем передается направляю-
щей втулке.
Седло клапана, в которое он садится фаской головки, распо-
ложено в блоке или в головке цилиндров. Седла выпускных клапа-
нов или всех клапанов, если головка цилиндров алюминиевая,
изготовляют в виде вставных колец из жаростойкой стали или
специального чугуна, что увеличивает срок их службы. Вставные
седла наглухо (с натягом 0,07...0,12 мм) запрессовывают в вы-
точки блока или головки цилиндров.
Рис. 2.11. Устройство выпускного клапа-
на двигателя ЗИЛ-508.10:
1 — заглушка; 2 — натрий; 3 — стержень; 4 —
механизм вращения клапана; 5 — замочное
кольцо; 6 — опорная шайба; 7 — дисковая
пружина; 8 — корпус; 9 — шарик; 10 — воз-
вратная пружина
66
Направляющая втулка 2 (см. рис. 2.10), через которую проходит
стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стер-
жень клапана подогнан к направляющей втулке с большой точно-
стью. Зазор у впускных клапанов равен примерно 0,05 ...0,09 мм, а
у выпускных — 0,08...0,12 мм.
Втулки изготовляют чугунными или металлокерамическими (пу-
тем прессования и спекания при высокой температуре металличес-
кого порошка) и запрессовывают в блок или головку цилиндров.
Металлокерамические втулки обладают пористостью, и их пе-
ред сборкой пропитывают маслом, что создает более благоприят-
ные условия для работы стержня клапана.
При установке в головке цилиндров направляющей втулки на
ее верхнем наружном конце обычно ставится стопорное кольцо
или имеется буртик, который препятствует самопроизвольному
опусканию втулки вниз.
Пружина 7 удерживает клапан в закрытом положении, обеспе-
чивая его плотную посадку на седло, а также постоянно прижи-
мает толкатель или коромысло к поверхности кулачка распреде-
лительного вала при подъеме и опускании клапана, воспринимая
силы инерции.
Пружины изготовляют из стальной, специальной, термически
обработанной проволоки путем ее холодной навивки. Для повы-
шения срока службы пружины после изготовления подвергают
дробеструйной обработке.
Пружину надевают на выступающий из втулки конец стержня
клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью
опорной шайбы 5 с коническими разрезными сухарями 9, кото-
рые входят в выточку на стержне клапана и зажимаются на клапа-
не конусной частью опорной шайбы.
Шайбу и сухари изготовляют из стали и подвергают специаль-
ному покрытию — цианированию. Под пружину на головку блока
также ставят стальную цианированную шайбу. Пружины удержи-
вают клапан в закрытом положении с усилием около 200... 250 Н.
Часто применяются пружины с переменным шагом витков (на
одном из ее концов шаг меньше, чем на другом), что устраняет
возможность появления резонансных вибраций пружины и ее по-
ломки от их воздействия при большой частоте вращения коленча-
того вала.
Резонансный режим работы пружины может возникнуть при
совпадении частоты ее собственных колебаний с частотой воз-
действия возмущающей силы. В случае возникновения усиленных
колебаний витки пружины, имеющие малый шаг, соприкасают-
ся, и жесткость пружины возрастает, в результате чего частота ее
собственных колебаний изменяется, и они гасятся.
При верхнем расположении клапанов на них обычно ставят по
две пружины, чтобы клапан не провалился в цилиндр при полом-
ке одной из пружин. Направление навивки и шаг витков пружин
делают разными, что также предотвращает появление резонанс-
ных колебаний пружин.
Для ограничения количества масла, поступающего в направ-
ляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через за-
зоры втулки на верхние впускные клапаны под опорную шайбу
ставят защитные металлические или резиновые колпачки. С этой
же целью на внутренней поверхности втулки делают специаль-
ную нарезку.
Для повышения долговечности выпускных клапанов применя-
ют специальные устройства, обеспечивающие проворачивание
клапана во время работы двигателя. При этом исключается воз-
можность образования на фаске клапана нагара, который являет-
ся причиной неплотного закрытия клапана, что ведет к быстрому
выгоранию фаски под действием раскаленных газов, прорываю-
щихся через зазор.
Для принудительного проворачивания выпускного клапана при
каждом его открытии применяют специальный механизм (рис. 2.12).
Он состоит из неподвижного корпуса 5, в наклонных каналах кото-
рого расположены пять шариков 4 с возвратными пружинами 6,
дисковой пружины 3 и опорной шайбы 2 с замочным кольцом 7.
Механизм установлен на направляющей втулке клапана в углуб-
лении головки, клапанная пружина упирается в опорную шайбу.
Когда клапан закрыт и давление клапанной пружины невели-
ко (рис. 2.12, а), дисковая пружина 3 выгнута наружным краем
кверху, а внутренним краем опирается в заплечики корпуса 5. При
этом шарики 4 пружиной 6 отжаты в канавках в крайнее положе-
ние.
При открытии клапана давление клапанной пружины возрас-
тает и передается через опорную шайбу дисковой пружине, кото-
рая выпрямляется (рис. 2.12, б). При этом внутренний край пру-
жины отходит от заплечиков корпуса, и дисковая пружина, опи-
раясь на шарики, передает на них все давление, вследствие чего
шарики перемещаются в углубления канавок корпуса (рис. 2.12, в),
вызывая поворот дисковой пружины и вместе с ней опорной шай-
бы, клапанной пружины и клапана.
Когда клапан закрывается, давление на дисковую пружину 3
уменьшается, и она, выгибаясь, опять упирается внутренним краем
на заплечики корпуса 5, освобождая шарики 4, которые под дей-
ствием пружин 6 перемещаются в исходное положение. Таким
образом, при каждом открытии клапана он принудительно пово-
рачивается на некоторый угол.
Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка рас-
пределительного вала на стержень клапана или на штангу. Приме-
няются следующие типы толкателей: плоские, грибовидные, ци-
линдрические и рычажные. Толкатели изготовляют из стали или
68
чугуна; рабочие поверхности их шлифуют и подвергают термооб-
работке для получения высокой твердости. На торцовую рабочую
поверхность грибовидных и цилиндрических стальных толкателей
обычно наплавляют отбеленный чугун, имеющий высокую изно-
соустойчивость.
Толкатель делают пустотелым для уменьшения массы, а следо-
вательно, и сил инерции, возникающих при его движении. В теле
толкателя иногда имеются боковые отверстия для прохода масла к
его трущейся поверхности. Эти отверстия иногда используются также
для закрепления толкателя в блоке с помощью шпильки в подня-
том состоянии при установке или съеме распределительного вала.
Для устранения одностороннего износа опорной рабочей по-
верхности грибовидный и цилиндрический толкатели обычно ус-
।
в
Рис. 2.12. Схема работы механизма вращения выпускного клапана двига-
теля ЗИЛ-508.10:
а — положение механизма при закрытом клапане; б — положение механизма
при начале открытия клапана; в — положение механизма при открытом клапане;
1 — замочное кольцо; 2 — опорная шайба; 3 — дисковая пружина; 4 —
шарик; 5 — корпус; 6 — возвратная пружина
69
танавливают таким образом, чтобы при набегании кулачка тол-
катель поворачивался вокруг своей оси. Это достигается неболь-
шим смещением оси толкателя относительно середины кулачка
или изготовлением рабочей поверхности толкателя выпуклой
(сферической) радиусом примерно 750 мм, а поверхности ку-
лачка конической (конусностью 7,5...30). При этом точка кон-
такта кулачка с толкателем несколько смещается относительно
его оси.
На конце рычажных толкателей (например, в двигателях ЯМЗ),
устанавливаемых в бронзовых втулках на специальной оси около
распределительного вала, на игольчатом подшипнике смонтиро-
ван стальной с закаленной рабочей поверхностью ролик, касаю-
щийся рабочей поверхности кулачка распределительного вала.
В подпятник толкателя упирается наконечник штанги.
Для уменьшения шума при работе механизма газораспределе-
ния в современных двигателях легковых автомобилей применяют
гидравлические толкатели, работающие без зазора в клапанном
механизме. Устройство толкателя двигателя фирмы Volvo (Шве-
ция) показано на рис. 2.13, а.
Толкатели гидравлические, саморегулирующиеся, заполнены
маслом. Пружина 4, расположенная в цилиндре 5 толкателя, под-
держивает его в контакте с распределительным валом. Усилие этой
пружины меньше усилия пружины клапана, что обеспечивает
линейное перемещение клапана.
Обратный клапан 3 предотвращает выдавливание масла при
воздействии кулачка распределительного вала на толкатель и при
превышении давления масла в цилиндре толкателя над давлением
масла в смазочной системе двигателя.
Когда толкатель находится в соприкосновении с базовой ок-
ружностью кулачка распределительного вала (рис. 2.13, б), масло
из канала корпуса подшипника распределительного вала посту-
пает в толкатель через канавку и отверстие в боковой поверхности.
Масло проходит через паз, расположенный в верхней части тол-
кателя, и поступает в цилиндр толкателя.
Когда на толкатель не воздействует контур кулачка, давление
масла в двигателе выше давления масла в цилиндре толкателя и
масло проходит через обратный клапан цилиндра толкателя.
Когда толкатель отжат вниз (рис. 2.13, в), давление масла в
его цилиндре становится выше давления масла в двигателе, об-
ратный клапан закрывается и толкатель работает как твердое
тело.
При возвращении толкателя к соприкосновению с базовой
окружностью кулачка распределительного вала (рис. 2.13, г) дав-
ление масла в двигателе выше давления масла в цилиндре толка-
теля. Обратный клапан открывается, пропуская масло, что обес-
печивает прижатие толкателя к распределительному валу.
70
Рис. 2.13. Гидравлический толкатель двигателя
фирмы Volvo (Швеция):
а — устройство толкателя; б — нерабочее состоя-
ние; в — рабочее состояние; г — возврат в нерабо-
чее состояние; 1 — направляющая клапана; 2 —
корпус клапана; 3 — обратный клапан; 4 — пру-
жина; 5 — цилиндр; <=> — направление вращения
кулачкового вала; — направление перемеще-
ния клапана; —•- — направление движения жид-
кости
В большинстве двигателей толкатели устанавливают без втулок
непосредственно в отверстиях приливов нижней стенки камеры
толкателей в блоке или головке.
Штанга 9 (см. рис. 2.8, в) служит для передачи усилия от тол-
кателя к коромыслу при верхнем расположении клапанов. Штанга
имеет трубчатое сечение и изготовляется из стали.
На концах штанги закрепляются стальные наконечники со сфе-
рическими поверхностями, закаленными до высокой твердости.
Нижним концом штанга упирается в гнездо толкателя, а верхним —
в регулировочный винт коромысла.
Рычаг 1 коромысла служит для изменения направления пере-
даваемого движения. Коромысла изготовляют из стали или ковко-
го чугуна и устанавливают на бронзовых втулках или без них на
осях 10, которые при помощи стоек закреплены на головке ци-
линдров.
Одно плечо коромысла носком располагается над стержнем
клапана, а другое соединяется со штангой. Носок коромысла за-
кален до высокой твердости. Для регулировки зазора между стерж-
нем клапана и носком коромысла в него ввернут регулировочный
винт, в который упирается штанга. Винт фиксируется контргайкой.
expert22 для http://rutracker.org
71
2.6. Устройство системы охлаждения двигателя
Система охлаждения служит для принудительного отвода теп-
лоты от цилиндров и головки двигателя и передачи ее в атмо-
сферу.
Необходимость в системе охлаждения вызывается тем, что стен-
ки цилиндров, камер сгорания и внутренние детали двигателя,
соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно
нагреваются. Если не отводить теплоту от стенок цилиндров и ка-
мер сгорания, то из-за перегрева деталей двигателя возможны
выгорание слоя смазки между ними и заклинивание движущихся
деталей вследствие чрезмерного их расширения.
Система охлаждения может быть воздушной или жидкостной.
При воздушной системе охлаждения теплота от цилиндров и го-
ловки двигателя передается непосредственно обдувающему их воз-
духу. Для увеличения поверхности теплоотдачи на цилиндрах и
головке делают специальные охлаждающие ребра, отливаемые с
ними как одно целое. Цилиндры окружены металлическим кожу-
хом.
Через образовавшуюся воздушную рубашку прогоняется с по-
мощью вентилятора воздух, охлаждающий двигатель. Интенсив-
ность охлаждения двигателя регулируется специальными заслон-
ками, установленными на входе холодного воздуха в воздушную
рубашку и выходе из нее. Заслонками управляют вручную или ав-
томатически с помощью термостатов. Вентилятор осевого типа
приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого
вала.
Воздушная система охлаждения применяется лишь на двигате-
лях небольшой мощности, например двигателях для мотоциклов
и мотоблоков. К преимуществам такой системы относятся просто-
та устройства, некоторое снижение массы двигателя и удобство
обслуживания. Для более мощных двигателей применение воздуш-
ной системы охлаждения затрудняется ввиду необходимости от-
вода большого количества теплоты и обеспечения равномерного
охлаждения всех нагревающихся поверхностей двигателя.
В систему жидкостного охлаждения с принудительной цирку-
ляцией жидкости (рис. 2.14) входят рубашки головки и блока,
радиатор 21, жалюзи радиатора 1, расширительный бачок 3, ниж-
ний и верхний соединительные патрубки со шлангами, жидкост-
ный насос 18 с перепускным шлангом 6, вентилятор 19 и термо-
стат 7, радиатор отопителя 12 с трубками отвода 10 и подвода 11 и
краном 8.
В качестве охлаждающей жидкости в современных двигателях
используются специальные смеси, состоящие из этиленгликоля
(40...60%) и дистиллированной воды с добавлением специаль-
ных антикоррозионных и других присадок. Применение мягкой
72
воды, т. е. воды с низким содержанием кальция, допускается только
кратковременно и в крайних случаях.
Охлаждающей жидкостью заполняются рубашки головки и бло-
ка, патрубки и радиатор. При работе двигателя приводимый от
него в действие жидкостный насос создает круговую циркуляцию
воды через рубашку, патрубки и радиатор.
Охлаждающая жидкость в первую очередь направляется к наи-
более нагреваемым поверхностям блока или головки (гнезда кла-
панов и др.). Проходя по рубашке блока и головки, жидкость омы-
вает стенки цилиндров и камер сгорания и охлаждает двигатель.
Рис. 2.14. Система жидкостного охлаждения двигателя ЗИЛ-508.10:
1 — жалюзи радиатора; 2 — рубашка охлаждения головки компрессора; 3 —
расширительный бачок; 4 — шланг отвода воздуха из радиатора; 5 — пробка
расширительного бачка; 6 — перепускной шланг (байпас); 7 — термостат; 8 —
кран отключения радиатора отопителя; 9 — шланг заливки охлаждающей жид-
кости в систему охлаждения; 10 и 11 — трубки соответственно отвода и подвода
жидкости от радиатора отопителя; 12 — радиатор отопителя; 13 — датчик указа-
теля температуры охлаждающей жидкости; 14 — дозирующая вставка; 75 — слив-
ной кран картера двигателя; 16 — привод сливного крана; 17 — сливной кран
патрубка радиатора; 18 — жидкостный насос; 19 — вентилятор; 20 — ремень
привода жидкостного насоса; 21 — радиатор; 22 — резиновая подушка крепле-
ния радиатора; —- — направление движения охлаждающей жидкости
71
Нагретая жидкость по верхнему патрубку поступает в радиатор,
где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воз-
духом, который проходит между трубками и вращающимися ло-
пастями вентилятора. Охлажденная жидкость вновь поступает в
рубашку двигателя.
В V-образных карбюраторных двигателях общий жидкостный
насос, соединенный нижним патрубком с радиатором и установ-
ленный на одном валу с вентилятором, нагнетает жидкость по
двум патрубкам и распределительным каналам в рубашки обеих
секций блока. Нагретая жидкость, отводимая от головок по кана-
лам, обычно отлитым в верхней крышке блока, через общий тер-
мостат и верхний патрубок поступает обратно в радиатор.
В современных двигателях применяется только закрытая сис-
тема охлаждения с расширительным бачком. Бачок размещается
выше радиатора и соединяется с ним шлангом. Запас жидкости в
бачке компенсирует понижение ее уровня в радиаторе. В бачке
также конденсируются пары жидкости при ее кипении. Все это
уменьшает необходимость частой доливки жидкости в систему.
Максимальный и минимально допустимый уровень охлаждаю-
щей жидкости в двигателе определяют по меткам в расшири-
тельном бачке или по показанию специального сигнализатора
на панели приборов, датчик которого устанавливается в расши-
рительном бачке.
Система может сообщаться с атмосферой только через спе-
циальный паровоздушный клапан, расположенный в наливной
горловине. Поэтому при закипании жидкости в системе под дер-
живается избыточное давление и повышается температура кипе-
ния.
Радиатор. Для охлаждения жидкости, поступающей из жидко-
стной рубашки двигателя, служит радиатор, состоящий из верх-
него и нижнего бачков, соединенных сердцевиной. Жидкость ох-
лаждается воздухом, проходящим через сердцевину радиатора.
Верхний и нижний бачки радиатора являются сборными ре-
зервуарами для жидкости. В бачках имеются патрубки, соединяю-
щиеся с патрубками жидкостной рубашки двигателя. У верхнего
патрубка внутри бачка установлен козырек, распределяющий вхо-
дящую через патрубок жидкость по всему бачку. Верхний бачок
соединен шлангом с расширительным бачком, который служит
для отвода пара из радиатора в случае закипания жидкости и воз-
духа — при заправке жидкостью.
Бачки соединяются при помощи сердцевины, которая для от-
вода необходимого количества теплоты имеет большую поверх-
ность охлаждения (около 15...25 м2), что обеспечивается при ма-
лых внешних размерах ее соответствующей конструкцией.
Применяют три типа сердцевин радиатора: трубчато-пластин-
чатую, трубчато-ленточную и пластинчатую. В трубчато-пластин-
74
чатом радиаторе сердцевина состоит из нескольких рядов латун-
ных или алюминиевых трубок, концы которых впаяны в верхний
и нижний бачки. Для лучшего охлаждения жидкости трубки дела-
ют плоскими и располагают в рядах в шахматном порядке. Попе-
рек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные,
стальные или алюминиевые пластины, называемые охлаждающи-
ми ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения серд-
цевины и способствуют более интенсивной отдаче теплоты от
жидкости воздуху, проходящему через сердцевину радиатора.
В трубчато-ленточном радиаторе сердцевина также состоит из
нескольких рядов плоских трубок, но располагаемых в глубину
одна за другой. Между соседними рядами трубок по всей их высо-
те впаяна гофрированная широкая лента из меди или алюминия,
обычно имеющая специальные выдавки и просечки. При трубча-
то-ленточной конструкции охлаждающая поверхность сердцеви-
ны при тех же размерах возрастает, поэтому такие радиаторы
широко применяются.
В пластинчатом радиаторе сердцевина образуется несколькими
плоскими широкими гофрированными полыми пластинами, рас-
положенными по всей глубине сердцевины радиатора и спаянны-
ми выступами между собой. В воздушные каналы, образованные
между трубками, дополнительно впаивают охлаждающие пластины.
Для придания радиатору большей прочности с обеих его сто-
рон припаивают или приваривают жесткие стальные бокови-
ны. С задней стороны сердцевины радиатора обычно закрепляют сталь-
ной или пластмассовый направляющий кожух, в котором враща-
ются лопасти вентилятора. Кожух обеспечивает более интенсив-
ное просачивание воздуха через сердцевину.
Радиатор вставляют в рамку и винтами прикрепляют к ней его
боковины. При помощи рамки или специальных скоб радиатор
закрепляют на раме автомобиля на резиновых подушках впереди
двигателя или крепят его кронштейнами боковин к переднему
щиту моторного отсека болтами.
Патрубки бачков радиатора соединены с патрубками двигате-
ля гибкими резиновыми шлангами, плотно закрепленными на
патрубках стяжными хомутами, затягиваемыми с помощью вин-
тов. Вследствие гибкого соединения патрубков двигатель и радиа-
тор без нарушения соединения могут иметь некоторые относи-
тельные перемещения.
Для регулирования количества циркулирующего воздуха через
сердцевину радиатора перед ним располагают установленные на
осях в специальной рамке металлические поворачивающиеся жа-
люзи с вертикальным или горизонтальным расположением ство-
рок. Жалюзи управляются с помощью системы рычагов и троса
рукояткой с места водителя или автоматически при помощи спе-
циального термостата.
Для слива жидкости на нижнем бачке или патрубке радиатора
устанавливают сливной кран. Сливные краны устанавливают так-
же в нижних точках блока или в застойных зонах.
В верхнем бачке или в патрубке термостата закрепляются дат-
чики электрического указателя температуры жидкости и ее ава-
рийного перегрева.
Пробка с паровоздушным клапаном. Наливная горловина закрыта
пробкой, поддерживающей повышенное давление в системе ох-
лаждения. Пробка устанавливается на расширительном бачке
или, при его отсутствии, на верхнем бачке радиатора.
Герметичность закрытия пробки обеспечивается диафрагмен-
ной пружиной 3 (рис. 2.15, а) и скольжением усиков корпуса проб-
ки при ее повороте по скошенным краям верха патрубка горловины.
Пароотводная трубка 1 впаяна сбоку в горловину над клапанами
пробки. Впускной клапан 5 пробки нагружен слабой пружиной 4 и
свободно пропускает внутрь расширительного бачка (радиатора)
через пароотводную трубку атмосферный воздух, что устраняет
возможность возникновения в бачке разрежения (более 0,1 МПа)
при конденсации паров жидкости и тем самым предохраняет ба-
чок от смятия давлением атмосферного воздуха.
Выпускной клапан 6 нагружен более сильной пружиной 2 и
открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в бач-
ке превышает атмосферное и достигает 13... 15 МПа (рис. 2.15, б).
При этом вследствие повышенного давления температура кипе-
ния жидкости в бачке повышается примерно до ПО °C.
Поэтому при тяжелых условиях работы, когда двигатель пере-
гревается, в закрытой системе охлаждения жидкость закипает реже,
при этом значительно уменьшается ее расход. Кроме того, с по-
вышением температуры кипения жидкости несколько возрастает
эффективность действия системы охлаждения без увеличения раз-
Рис. 2.15. Схема работы паровоздушной пробки:
а — открыт впускной воздушный клапан; б — открыт выпускной паровой кла-
пан; 1 — пароотводная трубка; 2 — пружина выпускного клапана; 3 — диафраг-
менная пружина; 4 — пружина впускного клапана; 5 — впускной клапан; 6 —
выпускной клапан
76
Рис. 2.16. Жидкостный насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-508.10:
/ — вентилятор; 2 — шкив; 3 — ступица; 4 — упорное кольцо; 5 и 7 — шарико-
подшипники; 6 — распорная втулка; 8 — валик; 9 — корпус подшипников; 10 —
пресс-масленки; 11 — прокладка; 12 — болт крепления крыльчатки; 13 — шайба;
14 — корпус насоса; 15 — крыльчатка; 16 — уплотнитель вала; 17 — упорная
уплотняющая шайба
меров радиатора. В связи с этим на автомобилях некоторых марок
давление в системе охлаждения увеличено до 20 МПа, что обес-
печивает повышение температуры кипения жидкости до 119... 120 °C
(ЗИЛ-433360).
Жидкостный насос. Принудительную циркуляцию жидкости в
системе охлаждения создает жидкостный насос центробежного
типа.
У большинства моделей двигателей жидкостный насос, уста-
новленный на одном валике с вентилятором, располагается в верх-
ней передней части блока и приводится в действие от коленчато-
го вала с помощью ременной передачи.
Основными деталями жидкостного насоса являются чугунный
или алюминиевый корпус 14 (рис. 2.16) с подводящим патруб-
ком, валик 8 с закрепленной на нем ступицей 3 для крепления
вентилятора, установленный на двух шарикоподшипниках 5 и 7 в
корпусе подшипников 9, прикрепленном к корпусу болтами, крыль-
чатка 15, закрепленная на внутреннем конце валика болтом 12, с
уплотнителями 16 и 17.
Крыльчатки изготовляются из чугуна, алюминиевого сплава
или пластмассы. Корпус насоса с торца закрывается крышкой или
непосредственно крепится на прокладке к передней плоскости
блока двигателя.
Жидкость по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса
и подводится к центру вращающейся крыльчатки. Увлекаемая
крыльчаткой жидкость приобретает вращательное движение и под
77
действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса,
далее через выходной канал или через два выходных канала (у
V-образных двигателей) под напором поступает в рубашку
двигателя.
Утечка жидкости в месте выхода валика из корпуса насоса пред-
отвращается специальным самоподжимным уплотнителем 16, со-
стоящим из резиновой манжеты с латунными обоймами, плотно
надетой на валик, и уплотняющей шайбы 77, входящей выступа-
ми в пазы крыльчатки и плотно прижимаемой пружиной к торцо-
вой закаленной и отполированной поверхности корпуса или спе-
циальной втулки, запрессованной в корпус.
Шайбу 17 изготовляют из текстолита, стеклотекстолита, гра-
фитометаллической композиции и других материалов, обеспечи-
вающих хорошую приработку шайбы к упорной поверхности кор-
пуса подшипников и незначительный ее износ. Уплотняющее
устройство, закрепленное в крыльчатке стопорным кольцом, вра-
щается вместе с крыльчаткой. Хорошо приработанная поверхность
шайбы плотно прижимается к торцу корпуса, что препятствует
подтеканию жидкости.
Шарикоподшипники 5 и 7, на которых вращается валик, за-
креплены в корпусе и на валике стопорными кольцами или уста-
новлены во втулке, которая крепится в корпусе стопорным вин-
том. Между шарикоподшипниками поставлена распорная втулка 6,
а с боков они защищены манжетами. Шарикоподшипники смазы-
вают густой смазкой через пресс-масленки 10; смазку нагнетают
под давлением до тех пор, пока она не появится из контрольного
отверстия корпуса. У некоторых насосов полости надежно уплот-
ненных подшипников заполняют специальной смазкой при сбор-
ке, без добавления ее в процессе эксплуатации.
Чтобы избежать попадания жидкости в подшипники в случае
просачивания ее через уплотняющее устройство, что приводит к
их коррозии, в корпусе насоса предусмотрено сливное отверстие,
а на валике — водосбрасывающий бурт или канавка. У дизелей
ЯМЗ жидкостный насос расположен на блоке сбоку в нижней пе-
редней или задней части и имеет ременный или шестеренный
привод отдельно от вентилятора.
Вентилятор. Для повышения скорости потока воздуха, проходя-
щего через сердцевину радиатора, служит вентилятор. У большин-
ства двигателей он объединен с жидкостным насосом (см. рис. 2.16).
Применяют вентиляторы с металлическими или пластмассо-
выми крыльчатками. Лопасти вентилятора изогнуты относительно
плоскости вращения, что необходимо для создания тяги воздуха.
Число лопастей может быть разным.
Наибольшее распространение находят четырехлопастные вен-
тиляторы обычно с Х-образным расположением лопастей. При
Х-образном расположении лопастей, когда угол между ними не ра-
78
вен 90°, они получаются более жесткими, кроме того, устраняют-
ся резонансные явления, вследствие чего при вращении вентиля-
тора уменьшаются вибрация лопастей и их шум, что важно для
быстроходных двигателей.
Применяются также пяти- и шестилопастные вентиляторы. В мно-
голопастных металлических вентиляторах концы лопастей изготов-
ляют с отогнутыми в сторону радиатора концами, что повышает
интенсивность их действия. С этой же целью у большинства двигате-
лей вентилятор располагают в кожухе, прикрепленном к радиатору.
Ременный привод вентилятора состоит из двух шкивов и со-
единяющего их одного или двух ремней из прорезиненной ткани.
Ведущий шкив закреплен на конце коленчатого вала, а ведомый —
на ступице вентилятора.
Вентилятор и ременная передача работают нормально только
при правильном натяжении ремня, поэтому в приводе вентиля-
тора установлено специальное натяжное устройство. При объеди-
нении вентилятора с жидкостным насосом их приводной ремень
охватывает обычно также шкив генератора системы электрообо-
рудования.
Натяжение ремня в этом случае производится перемещением
генератора путем поворота его вокруг крепящего болта. В установ-
ленном положении генератор закрепляют болтом в направляю-
щей планке. У некоторых двигателей натяжение ремня регулиру-
ется специальным натяжным роликом или изменением числа
регулировочных прокладок между боковинами составного привод-
ного шкива. У дизелей ЯМЗ вентилятор имеет шестеренный привод.
Чтобы уменьшить потери мощности двигателя на привод вен-
тилятора и улучшить работу системы охлаждения, применяют от-
ключаемые вентиляторы с автоматизированным приводом (дизе-
ли КамАЗ). Муфты отключают вентилятор при пониженной тем-
пературе окружающего воздуха.
В этом случае корпус шкива привода вентилятора снабжается
электромагнитной муфтой, состоящей из корпуса с обмоткой и
подвижного якоря, располагающегося на расстоянии 0,5 мм от
корпуса электромагнита.
На некоторых двигателях применяется также гидравлическая
муфта отключения вентилятора, действие которой основано на
использовании специальной жидкости большой вязкости.
Термостат. Термостат представляет собой клапан, установлен-
ный в верхнем патрубке жидкостной рубашки двигателя, и пред-
назначен для регулирования циркуляции жидкости в радиаторе и
поддержания ее оптимальной температуры. Термостат служит так-
же для ускорения прогрева холодного двигателя.
Двигатель работает наиболее эффективно в том случае, если
температура охлаждающей жидкости, выходящей из двигателя,
поддерживается в пределах 85...90°C. При закипании жидкости
мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если жид-
кость чрезмерно холодна, то увеличивается конденсация топли-
ва, что приводит к смыванию смазки со стенок цилиндров и раз-
жижению ее в картере, а также к росту тепловых потерь, из-за
чего уменьшается мощность двигателя и повышается расход топ-
лива. Особенно сильно конденсируется топливо в процессе пуска
карбюраторных двигателей в холодное время года, что приводит к
усиленному износу их деталей.
В настоящее время применяют в основном одноклапанные тер-
мостаты с элементом, имеющим твердый наполнитель — смесь
церезина с медным порошком (активная масса).
Активная масса помещена в толстостенный медный баллончик
и закрыта резиновой мембраной. Сверху мембраны установлен
резиновый буфер, предохраняющий ее от разрушения.
При нагреве охлаждающей жидкости до 69... 72 °C активная масса
в баллончике начинает плавиться и расширяться, перемещая мем-
брану вверх. При этом мембрана действует на буфер и шток, кото-
рый, поднимаясь, открывает клапан. При температуре 83... 85 °C
клапан полностью открывается, и охлаждающая жидкость начи-
нает циркулировать по большому кругу через жидкостный радиатор.
При охлаждении активная масса затвердевает, ее объем умень-
шается, мембрана опускается вниз и клапан под действием пру-
жины закрывается. При этом охлаждающая жидкость начинает
циркулировать по малому кругу, минуя радиатор. Схема работы
термостата показана на рис. 2.17.
Рис. 2.17. Схема работы термостата:
а — термостат закрыт; б — термостат открыт; 1 — нижний патрубок термостата;
2 — прокладка; 3 — верхний патрубок термостата; 4 — регулировочный винт; 5 —
резиновое уплотнение; 6 — мембрана; 7 — корпус термостата; 8 — заслонка; 9 —
кронштейн пружины; 10 — пружина; 11 — корпус; —► — направление движе-
ния жидкости
80
При повреждении термостат отремонтировать нельзя, его сле-
дует заменить.
2.7. Устройство смазочной системы двигателя
Смазочная система двигателя служит для подачи масла ко всем
трущимся деталям двигателя при его работе, а следовательно, для
снижения потерь мощности из-за трения между деталями и умень-
шения износа трущихся поверхностей.
Кроме того, масло, проходя между деталями двигателя, ох-
лаждает их и уносит продукты износа. При продолжительной ра-
боте двигателя масло постепенно загрязняется и разжижается,
поэтому его необходимо своевременно заменять.
Моторные масла. Для смазывания двигателей, как правило,
применяются моторные масла минерального происхождения, по-
лучаемые путем переработки нефти после отгонки из нее жидких
топлив. Полученные из нефти масла сортируют и очищают. В на-
стоящее время все большее распространение начинают получать
масла синтетического происхождения.
Основными наиболее важными свойствами масел, применяе-
мых для двигателей, являются удельный вес, вязкость, темпера-
тура вспышки, температура застывания, коксовое число, анти-
окислительная стабильность и содержание примесей.
Удельный вес — отношение веса масла к его объему, определя-
ется ареометром.
Вязкость — наиболее важный параметр, определяющий густо-
ту и текучесть масла, оценивается по времени истечения масла в
определенных условиях. Единицей кинематической вязкости яв-
ляется сантистокс (сСт) — вязкость дистиллированной воды при
20,2 °C.
Кроме сантистокса, в качестве измерителя условной вязкости
используются градусы, представляющие собой отношение време-
ни истечения масла ко времени истечения воды при 20,2 °C. Чем
больше вязкость, тем гуще масло. С увеличением температуры вяз-
кость уменьшается, а текучесть увеличивается. Параметр вязкости
определяет способность масла смазывать трущиеся поверхности и
проникать в отверстия малого сечения. Изменение вязкости в за-
висимости от температуры характеризует качество масла; чем ста-
бильнее вязкость, тем лучше качество масла. Вязкость определяют
с помощью капиллярного вискозиметра.
Температурой вспышки масла является температура воспламе-
нения паров масла, выделяющихся с его поверхности, в смеси с
окружающим воздухом под воздействием постоянного источника
огня. Этот параметр косвенно характеризует фракционный состав
масла и наличие в нем летучих элементов.
81
Температурой застывания называется такая температура, при
которой масло, находящееся в стеклянном цилиндре (пробирке),
остается неподвижным в течение 5 мин при наклоне 0,8 рад (45°).
По температуре застывания определяется соответствие масла тому
или иному времени года.
Коксовое число характеризует склонность масла к нагарообра-
зованию. Этот параметр определяется выпариванием порции мас-
ла с его последующим сжиганием до получения твердого остатка
кокса, который взвешивается.
Антиокислительная стабильность масла характеризует наличие
в нем нестойких элементов, окисляющихся под влиянием кисло-
рода воздуха и высокой температуры. Продукты окисления, взаи-
модействуя с металлом и водой, образуют нерастворимые веще-
ства в виде липких осадков (лаковой пленки). Оценочным пара-
метром антиокислительной стабильности масла служит скорость
превращения тонкого слоя масла в лаковую пленку.
Содержание примесей (механические, вода, минеральные кис-
лоты и щелочи) в масле недопустимо. Механические примеси (пе-
сок, грязь, металлические частицы) засоряют маслопроводы и
увеличивают износ трущихся поверхностей; их наличие в масле
определяется фильтрованием. Вода и минеральные кислоты вызы-
вают образование пены и эмульсии, ухудшающих условия смазы-
вания и приводящих к коррозии металлических деталей. Наличие
воды в масле особенно опасно при низких температурах, когда
отслоившаяся вода опускается на дно картера и, замерзнув, мо-
жет вызвать поломку масляного насоса при пуске двигателя. На-
личие примесей устанавливается исследованием проб.
Качество масел улучшается небольшими добавками (присад-
ками) неорганических соединений, к которым относятся вязкост-
ные, понижающие температуру застывания, противоокислитель-
ные, противокоррозионные, антиосадочные (моющие), проти-
вопенные и комплексные.
В зависимости от времени года и климатических условий для
смазывания двигателя следует применять масла различной вязко-
сти. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с
большой вязкостью при низкой температуре густеет и в холодном
двигателе плохо проникает в зазоры трущихся деталей, а также
затрудняются заливка масла и пуск холодного двигателя. Для зим-
ней эксплуатации на карбюраторных двигателях в основном при-
меняют масло М-4з/6, на дизелях — М-8-Г2.
Летом вязкость масла должна быть больше, так как масло с
малой вязкостью при повышенной температуре становится еще
более жидким, легко выдавливается из зазоров и стекает с дета-
лей, не обеспечивая нормального смазывания двигателя. Для лет-
ней эксплуатации на двигателях применяют масло М-6з/12-Гь на
дизелях — М-10-Г2.
82
Кроме летних и зимних масел выпускаются масла для всесе-
зонного применения, с ограничением применения зимой до тем-
пературы -30 °C. Для карбюраторных двигателей используют мас-
ло М-63/Ю-В, для дизелей — М-бз/10-В.
Структура обозначений моторных масел включает в себя груп-
пу букв и цифр. Буква «М» указывает на принадлежность к мотор-
ным маслам. Следующие через дефис цифры характеризуют класс
вязкости (при обозначении дробными цифрами в числителе ука-
зывается класс вязкости масла при -18 °C, а в знаменателе — класс
вязкости при +100 °C). Прописные буквы после цифр — рекомен-
дуемые области применения масел по ГОСТ 17479.1 — 85, при этом
индекс «1» обозначает, что масло предназначено для карбюра-
торных двигателей, а «2» — для дизелей. В необходимых случаях
применяют дополнительные индексы: «з» — масло загущенное.
В автомобильных двигателях наибольшее распространение по-
лучила комбинированная смазочная система, при которой основ-
ные наиболее нагруженные трущиеся детали двигателя смазыва-
ются маслом под давлением, а к остальным деталям масло пода-
ется разбрызгиванием и самотеком.
Основными частями такой смазочной системы (рис. 2.18) яв-
ляются масляный поддон, служащий резервуаром для масла; мас-
ляный насос 1, нагнетающий масло к трущимся деталям, с мас-
лоприемником 16 и сетчатым фильтром; редукционный клапан,
ограничивающий предельное давление масла в системе; центро-
бежный фильтр очистки масла 6; маслопроводы и каналы, по
которым масло поступает к трущимся частям; указатель давления
масла 4; указатель уровня масла (масляный щуп) и маслоналив-
ная горловина.
При работе двигателя масло из масляного картера через непо-
движный маслоприемник 16 поступает в масляный насос 1.
В нижней головке шатуна имеется отверстие 21. Когда оно со-
впадает с отверстием шейки коленчатого вала, масло струей по-
дается на стенку цилиндра. Со стенки цилиндра оно снимается
маслосъемным кольцом. Затем через отверстия в канавке мас-
лосъемного кольца масло отводится внутрь поршня и смазывает
опоры поршневого пальца в бобышках поршня и в верхней голов-
ке шатуна.
Из переднего правого конца магистрального канала 15 масло
через трубку 10 попадает к компрессору для смазывания разбрыз-
гиванием кривошипно-шатунного механизма.
В средней шейке распределительного вала предусмотрены две
винтовые канавки, при совпадении которых с отверстиями в бло-
ке (один раз при каждом обороте распределительного вала) мас-
ло попадает в головку цилиндров.
Из канала головки цилиндров масло через паз на опорной по-
верхности стойки оси и через зазор между стойкой и болтом креп-
83
Рис. 2.18. Смазочная система двигателя ЗИЛ-508.10:
а — схема системы; б — поступление масла к осям коромысел; в — смазывание
регулировочного винта и верхнего наконечника штанги; г — смазывание стенок
цилиндра; 1 — масляный насос; 2 — канал для подвода масла от насоса к филь-
трам; 3 — маслораспределительная камера; 4 — указатель давления масла (мано-
метр); 5 — сигнализатор аварийного снижения давления масла; 6 — центробеж-
ный фильтр очистки масла; 7 — воздушный фильтр; 8 — кривошипно-шатунная
группа компрессора, смазываемая разбрызгиванием; 9 — левый магистральный
канал; 10 — трубка для подвода масла к компрессору; 11 — трубка для слива
масла из компрессора; 12 — масляный радиатор; 13 — трубка для слива масла из
радиатора; 14 — полости для центробежной очистки масла в шатунных шейках
коленчатого вала; 75 — правый магистральный канал; 16 — маслоприемник; 77 —
трубка для подвода масла в масляный радиатор; 18 — кран масляного радиатора;
19 — канал в стойке коромысла клапана; 20 — полая ось коромысла; 27 — отвер-
стие в шатуне для подачи масла на стенки цилиндра; —♦» — направление движе-
ния масла
84
ления оси коромысел поступает в полость. Из полости масло че-
рез отверстия оси поступает к втулкам коромысел, а через канал 19
в стойке коромысла — к сферическому сочленению регулировоч-
ных винтов со штангами толкателей.
Через имеющиеся зазоры во втулках подшипников масло сте-
кает на поверхность головки цилиндров, откуда через два канала
по концам головок сливается в картер двигателя.
Стержни клапанов в направляющей втулке и механизм прину-
дительного вращения выпускного клапана смазываются масляным
туманом и каплями масла, свободно стекающего из соединений
механизма коромысел.
Масляный насос. Для подачи масла под давлением к трущимся
частям двигателя применяют одно- или двухсекционные насосы
шестеренного типа. Односекционный насос состоит из следую-
щих деталей (рис. 2.19, о): корпуса 2 с крышкой 5; вала 9, уста-
новленного в корпусе; шестерни 1 привода насоса, закрепленной
на наружном конце вала; нагнетательных шестерен — ведущей 7,
которая крепится на внутреннем конце вала, и ведомой 8, сво-
бодно вращающейся на оси в корпусе.
К корпусу присоединяется маслоприемник с сетчатым фильт-
ром. Нагнетательные шестерни находятся в нижней камере корпу-
са и плотно подогнаны к его стенкам; снизу камера закрыта крыш-
кой. Корпус отливают из чугуна или алюминиевого сплава. Нагне-
тательные шестерни изготовляют из стали. Ведомую шестерню часто
делают металлокерамической. Насос приводится в действие от
распределительного вала двигателя с помощью шестерен.
При вращении вала насоса нагнетательные шестерни в корпу-
се вращаются в противоположных направлениях (рис. 2.19, б).
Масло, поступающее из картера двигателя во впускную полость 10
насоса, попадает во впадины между зубьями и при вращении
шестерен переносится в нагнетательную полость 11. При входе
зубьев в зацепление масло выдавливается из впадин, скапливает-
ся в нагнетательной полости, и в ней создается давление, под
действием которого масло поступает к трущимся деталям.
В двухсекционном насосе в общем корпусе установлены две
пары нагнетательных шестерен, разделенных одна от другой пла-
стиной и приводимых в движение от общего вала. Каждая секция
насоса нагнетает масло к определенным узлам смазочной системы.
Насос может быть закреплен внутри картера двигателя или на
нем. В последнем случае насос засасывает масло из поддона через
маслоприемник, который состоит из стального штампованного
корпуса (колпака) и закрепленного в нем сетчатого фильтра с
каркасом. Этот фильтр предохраняет шестерни насоса от попада-
ния в пространство между ними крупных механических частиц.
Маслоприемник крепится на определенном расстоянии от нор-
мального уровня масла непосредственно на корпусе насоса или
RS
отдельно в картере и сообщается с насосом трубкой. Между кор-
пусом и верхним краем фильтра маслоприемника обычно имеет-
ся узкая щель, обеспечивающая поступление масла к насосу при
загрязнении сетки фильтра.
Редукционный клапан. Давление масла в маслопроводах смазоч-
ной системы может повыситься при очень большой частоте вра-
щения коленчатого вала или при чрезмерно густом масле, напри-
мер в холодном двигателе. Редукционный клапан, расположен-
ный в масляном насосе, служит для ограничения давления масла.
Редукционный клапан представляет собой поршень или шарик 4
(см. рис. 2.19, а), установленный в канале корпуса и нагруженный
пружиной 5.
В канал снаружи ввернута пробка 6. При нормальном давлении
масла (см. рис. 2.19, б) шарик 4 редукционного клапана закрывает
Рис. 2.19. Масляный насос:
а — устройство насоса; б и в — схема работы насоса соответственно при нор-
мальном и увеличенном давлении в системе; 1 — шестерня привода насоса; 2 —
корпус; 3 — крышка; 4 — шарик редукционного клапана; 5 — пружина клапана;
6 — пробка; 7 и 8 — шестерни; 9 — вал; 10 — впускная полость; 11 — нагнета-
тельная полость; —► — направление движения масла
86
канал, сообщающий нагнетательную полость 11 насоса с впуск-
ной полостью 10 или со сливным отверстием картера.
При давлении масла выше нормального клапан под действием
этого давления открывается, сжимая пружину, и перепускает масло
из нагнетательной полости во впускную (рис. 2.19, в) или непо-
средственно в картер через сливное отверстие. Таким образом огра-
ничивается предельное давление масла в магистрали.
Давление в смазочной системе можно регулировать, изменяя
затяжку пружины ввертыванием пробки 6 (см. рис. 2.19, а) или
подкладывая под нее регулировочные прокладки. Эту регулировку
производят при сборке двигателей на заводе или в ремонтной ма-
стерской.
Редукционный клапан в некоторых двигателях устанавливается
в корпусе наружного фильтра или в другом месте масляной маги-
страли.
Масляные фильтры. Масляные фильтры служат для очистки
масла от механических примесей, в результате чего увеличивается
продолжительность его использования.
При работе масло загрязняется частицами металла, нагара и
пыли, проникающей в картер. Эти механические примеси, попа-
дая вместе с маслом к трущимся деталям, увеличивают их износ
и поэтому должны быть удалены из масла.
От крупных частиц масло очищается сетчатым фильтром в мас-
лоприемнике насоса, что предохраняет последний от повышен-
ного износа или поломок. Кроме того, для более тщательной очи-
стки масла применяют специальные фильтры, которые устанав-
ливаются на двигателе.
На современных двигателях применяют центробежный масля-
ный фильтр (центрифугу) или масляные фильтры с бумажными
фильтрующими элементами. На некоторых дизелях эти два филь-
тра ставятся одновременно. Устройство центробежного масляного
фильтра дизеля ММЗ-245.12 показано на рис. 2.20.
Неочищенное масло от масляного насоса под давлением не
менее 0,7 МПа поступает в кольцевую полость А оси ротора, оттуда
через полость Б в насадке вытекает двумя противоположными тан-
генциально направленными струями и через отверстия в нижней
части корпуса 17 ротора поступает в полость В, ограниченную
стаканом 4 ротора, где оно вращается вместе с ротором.
Предварительная закрутка масла перед входом в ротор умень-
шает момент сопротивления вращения ротора, возникающий при
переходе масла из полости неподвижной оси 2 во вращающийся
ротор. Содержащиеся в масле продукты сгорания и износа под
действием центробежных сил откладываются на внутренней по-
верхности ротора в виде твердого слоя.
Очищенное масло с большой скоростью поступает через тан-
генциальные отверстия в верхней части корпуса 17 ротора в по-
87
13 12
Рис. 2.20. Центробежный масляный фильтр дизеля ММЗ-245.12:
1 — гайка; 2 — ось; 3, 14 и 15— прокладки; 4 — стакан; 5 — фильтрующая сетка;
6 — трубка; 7 — предохранительный клапан; 8 — трубка отвода масла из радиа-
тора; 9 — трубка подвода масла в радиатор; 10 — корпус; 11 — сливной клапан;
12 — редукционный клапан; 13 — пружина; 16 — колпак; 17 — корпус ротора;
А, Б, В, Г — полости
лость Г. При этом возникает реактивная сила, которая вращает
ротор.
Далее по сверлениям в оси 2 ротора и трубке 6 масло направля-
ется в канал корпуса 10 фильтра, а затем по трубке 9 идет в масля-
ный радиатор для охлаждения. Из масляного радиатора охлажден-
ное масло по трубке 8 поступает в масляную магистраль двигателя.
В корпусе 10 центробежного масляного фильтра имеются ре-
дукционный (радиаторный) 12, сливной 11 и предохранитель-
ный 7 клапаны.
88
expert22 для http://rutracker.org
При пуске дизеля непрогретое масло вследствие большой вяз-
кости и сопротивления масляного радиатора, преодолевая усилие
пружины, через редукционный клапан 12 поступает непосред-
ственно в магистраль дизеля, минуя радиатор.
Предохранительный клапан (клапан центробежного фильтра)
служит для поддержания давления масла перед ротором фильтра
0,7 МПа. При повышении давления выше указанного часть неочи-
щенного масла сливается через клапан в картер дизеля. Центро-
бежный масляный фильтр очищается от грязи при проведении
технического обслуживания двигателя.
Масляные фильтры с бумажными фильтрующими элементами
имеют стальной штампованный колпак, в который завальцован
бумажный фильтрующий элемент, который состоит из набран-
ной гармошкой бумажной ленты и дополнительного фильтрую-
щего элемента из вискозного волокна. Последний обеспечивает
пропуск и фильтрацию загустевшего масла при пуске холодного
двигателя, когда масло не проходит через основной фильтр. В цен-
тре патрона расположен перепускной пластинчатый клапан с пру-
жиной, перепускающий масло при чрезмерном его загрязнении
или повышении вязкости. Такой фильтр является, как правило,
неразборным и одноразовым.
Контрольные вопросы
1. По каким признакам классифицируются двигатели?
2. Чем двигатель с искровым зажиганием отличается от дизеля?
3. Чем двухтактный двигатель отличается от четырехтактного?
4. Для чего необходим кривошипно-шатунный механизм?
5. Для чего нужен механизм газораспределения?
6. Каково назначение смазочной системы?
7. Для чего нужна система охлаждения?
8. Каково назначение системы зажигания?
9. Что называется верхней и нижней мертвой точкой?
10. Что называется степенью сжатия двигателя?
11. Перечислите такты работы карбюраторного двигателя.
12. Что называется коэффициентом наполнения?
13. Что называется коэффициентом остаточных газов?
14. Какие устройства применяют для улучшения работы дизеля?
15. Что называется мощностью двигателя?
16. Что называется крутящим моментом двигателя?
17. Что называется удельным расходом топлива?
18. Из каких деталей состоит кривошипно-шатунный механизм дви-
гателя?
19. Какие детали относятся к механизму газораспределения двигателя?
20. Назовите составные части системы охлаждения двигателя.
21. Какие агрегаты входят в смазочную систему двигателя?
22. Какие свойства имеет масло, применяемое для двигателей?
ГЛАВА 3
СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСКРОВЫМ
ЗАЖИГАНИЕМ
3.1. Система питания карбюраторных двигателей
Система питания двигателя с искровым зажиганием служит
для приготовления горючей смеси, при сгорании которой в ци-
линдрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая
затем в механическую. Горючая смесь состоит из топлива и возду-
ха, соединенных в определенной пропорции и тщательно переме-
шанных друг с другом.
Общее устройство и смесеобразование. В систему питания авто-
мобиля с карбюраторным двигателем (рис. 3.1) входят топливный
бак 13, топливный насос 1, топливные фильтры 5 и 19, трубо-
проводы 20, карбюратор 4, воздухоочиститель 3, впускной трубо-
провод 6. Отработавшие газы выходят через выпускные трубопро-
воды 22 и глушитель 18.
Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюра-
тору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом,
поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь
из-за разрежения в цилиндрах с большой скоростью перемещает-
ся по впускному трубопроводу, при этом дополнительно переме-
шиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где сгорает. За счет
давления образовавшихся при этом газов осуществляется работа
двигателя.
Для автомобильных карбюраторных двигателей в качестве топ-
лива применяют бензин, который, являясь легким жидким топ-
ливом, представляет собой светлую жидкость, быстро испаряю-
щуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся.
Основными свойствами бензина являются испаряемость, теп-
лота сгорания и антидетонационная стойкость.
Антидетонационная стойкость — важное свойство бензина,
определяющее возможную степень сжатия двигателя.
Детонация представляет собой особый вид сгорания рабочей
смеси, протекающий с явлениями взрыва отдельных объемов смеси
при чрезвычайно высоких скоростях (2 000 м/с и выше) распрос-
транения пламени в камере сгорания (при нормальном сгорании
эта скорость составляет 20...40 м/с) и сопровождающийся воз-
90
никновением ударной волны высокого давления и значительным
повышением давления в зоне детонации.
При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны рез-
кие металлические стуки и звон, объясняемые ударами волн вы-
сокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ
поршней и возникновением вибрации деталей.
Кроме того, наблюдается дымный выпуск с искрами вслед-
ствие неполного сгорания топлива и закипание жидкости в систе-
ме охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сго-
рания и цилиндров. При этом в результате неполного сгорания
топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических по-
терь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.
Длительная работа двигателя при детонационном сгорании
может привести не только к повышенному износу его деталей, но
даже и к их поломке или образованию крупных дефектов в виде
трещин и изгиба деталей с последующим их разрушением. Дето-
нация обычно возникает в случае применения топлива несоответ-
ствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.
Детонация, возникшая в двигателе при работе автомобиля, не
имеющая систематического характера, может быть устранена
уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую
передачу) и прикрытием дроссельной заслонки. Систематическая
детонация при работе двигателя с правильно установленным за-
жиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетона-
ционных свойствах используемого топлива. Показателем, характе-
ризующим антидетонационные свойства бензина, является его
октановое число.
Октановое число бензина определяют на специальной установ-
ке (одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия)
сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со
свойствами эталонного топлива, представляющего собой приго-
товляемую в различных пропорциях смесь сильно детонирующего
топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изоок-
тана).
При одинаковых антидетонационных свойствах приготовлен-
ной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина при-
нимают равным процентному содержанию изооктана в эквива-
лентной смеси. Чем больше октановое число бензина, тем меньше
он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может
иметь двигатель, работающий на этом бензине. Для повышения
октанового числа бензина и уменьшения возможности его дето-
нации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторые
сорта бензина добавляют различные вещества — антидетонаторы.
Наиболее сильным антидетонатором является этиловая жид-
кость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Такой
бензин называют этилированным. Этилированный бензин ядовит,
91
22
поэтому для отличия от простого бензина его окрашивают. Обра-
щаться с этилированным бензином следует очень осторожно, со-
блюдая правила техники безопасности. В последнее время произ-
водство этилированного бензина в России постоянно сокращает-
ся и одновременно наращивается производство высококачествен-
ного топлива без добавок.
Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют
следующие марки бензинов: А-86, АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква
«А» означает «автомобильный», а цифры — октановое число бен-
зина.
Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензи-
на в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропор-
ции.
Необходимо, чтобы приготовляемая смесь, называемая горю-
чей смесью, удовлетворяла двум основным требованиям:
• смесь при воспламенении в цилиндре двигателя должна сго-
рать очень быстро, в промежуток времени, измеряемый тысячны-
ми долями секунды, чтобы обеспечить соответствующее давление
газов на поршень в начале его рабочего хода;
• бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать
полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты и
работа двигателя была наиболее экономичной.
Смесь может сгорать быстро и полно при условии, если бензин
с воздухом смешиваются в строго определенной массовой про-
порции; при этом бензин должен быть очень мелко распылен в
воздухе и хорошо с ним перемешан. В этом случае каждая мель-
чайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в
требуемом количестве, что и обеспечит одновременное быстрое и
полное сгорание всей смеси.
В зависимости от соотношения масс бензина и воздуха разли-
чают следующие виды смесей: нормальная, обедненная, бедная,
обогащенная, богатая.
Рис. 3.1. Устройство топливной системы автомобиля ЗИЛ-433360:
1 — топливный насос; 2 — топливопровод подачи топлива к фильтру тонкой
очистки; 3 — воздухоочиститель; 4 — карбюратор; 5 — фильтр тонкой очистки
топлива; 6 — впускной трубопровод; 7 — тяга привода воздушной заслонки кар-
бюратора; 8 — тяга привода ручного управления дроссельной заслонкой карбю-
ратора; 9 — ручка управления воздушной заслонки карбюратора; 10 — ручка
ручного управления дроссельной заслонкой карбюратора; 11 — педаль управле-
ния дроссельной заслонкой карбюратора; 12 — фланец датчика указателя уровня
топлива в баке; 13 — топливный бак; 14 — угольник трубки подачи топлива в
топливный насос; 15 — приемная трубка; 16 — сетчатый фильтр очистки топли-
ва; 17 — крышка топливного бака; 18 — глушитель; 19 — фильтр-отстойник
топлива; 20 — трубопровод подачи топлива в топливный насос; 21 — приемные
трубы глушителя; 22 — выпускной трубопровод
ПО
Состав горючей смеси. При работе карбюраторного двигателя
количество воздуха в горючей смеси может быть больше или мень-
ше теоретически необходимого. Поэтому в зависимости от соот-
ношения топлива и воздуха состав горючей смеси характеризуют
специальным показателем — коэффициентом избытка воздуха а.
Он представляет собой отношение действительного количества
воздуха в смеси, кг, приходящегося на 1 кг топлива, к теорети-
чески необходимому количеству, обеспечивающему полное сго-
рание 1 кг топлива.
Нормальной называется смесь, в которой на 1 кг бензина при-
ходится 15 кг воздуха. Такое количество воздуха теоретически не-
обходимо для полного сгорания бензина (а = 1). При использова-
нии нормальной смеси двигатель работает устойчиво со средними
показателями по мощности и экономичности.
Обедненной называется смесь, в которой имеется незначитель-
ный избыток воздуха по сравнению с его нормальным количе-
ством (до 16,5 кг на 1 кг топлива, т. е. а = 1,10... 1,15). При работе на
обедненной смеси мощность двигателя вследствие уменьшения
скорости сгорания смеси несколько снижается, но экономичность
заметно повышается, так как происходит наиболее полное сгора-
ние бензина.
Бедной называется смесь, имеющая значительный избыток воз-
духа по сравнению с его нормальным количеством (а > 1,2). Из-за
удаленности частиц распыленного в воздухе бензина бедная смесь
горит медленно, и давление газов в цилиндрах двигателя понижается.
Из-за медленного горения смеси большая часть теплоты по-
глощается стенками цилиндров и охлаждающей их жидкостью,
что вызывает перегрев двигателя. Двигатель на бедной смеси рабо-
тает неустойчиво, мощность его падает, и сильно возрастает удель-
ный расход топлива (расход топлива на единицу мощности).
Работа на бедной смеси обычно сопровождается вспышками —
«чиханием» в карбюраторе, так как пламя медленно догорающей
в цилиндре смеси при открытии впускного клапана перебрасыва-
ется во впускной трубопровод, воспламеняя идущую по нему све-
жую смесь. «Чихание» в карбюраторе опасно и может вызвать пожар
на автомобиле. Если количество воздуха превышает 19 кг на 1 кг
бензина (а > 1,3), то такая горючая смесь не воспламеняется от
искры свечи зажигания.
Обогащенной называется смесь, имеющая незначительный не-
достаток воздуха по сравнению с его нормальным количеством —
до 13 кг на 1 кг топлива (а = 0,85... 0,90). Скорость сгорания обога-
щенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в ци-
линдре к началу рабочего хода поршня увеличивается. Поэтому
при работе на обогащенной смеси двигатель развивает наиболь-
шую мощность, но при несколько повышенном расходе топлива
вследствие недостаточно полного его сгорания.
94
Богатой называется смесь, имеющая значительный недостаток
воздуха по сравнению с его нормальным количеством (а < 0,85).
В такой смеси из-за большого недостатка кислорода бензин сгора-
ет не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя
при значительном расходе топлива.
Несгоревшие частицы бензина в виде копоти частично откла-
дываются на стенках цилиндров, а основная часть несгоревших
частиц выбрасывается в выпускной трубопровод и выходит из него
в виде черного дыма.
В результате «догорания» несгоревшего бензина в выпускном
трубопроводе возникают хлопки и «выстрелы», что является вне-
шним признаком сильного обогащения смеси. При чрезмерном ее
обогащении, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бен-
зина (а < 0,4), смесь совсем не воспламеняется.
На основании рассмотренных свойств горючей смеси различ-
ных составов можно сделать вывод, что если двигатель по услови-
ям работы не должен развивать полной мощности (при средних
нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, так
как расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое
уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с
неполной нагрузкой значения не имеет.
При больших нагрузках целесообразнее работать на обогащен-
ной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую
мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие
кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызы-
вает заметного увеличения общего расхода топлива за большой
период времени. Работа на бедной и богатой смесях, вызывающих
снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.
Карбюратор. Прибор, в котором происходит смешивание бен-
зина с воздухом в определенной пропорции и тщательное распи-
ливание бензина в воздухе, называется карбюратором.
Простейший карбюратор (рис. 3.2) состоит из следующих час-
тей: поплавковой камеры 8 с поплавком 9, подвешенным шар-
нирно на оси, и игольчатым клапаном 10; дозирующего устрой-
ства с жиклером 7 и распылителем 6; смесительной камеры 2 с
диффузором 3, дроссельной заслонкой 5 и воздушной заслонкой 1.
Смесительная камера карбюратора соединяется с впускным тру-
бопроводом 4 двигателя.
Поплавковая камера 8, служащая для поддержания постоян-
ного уровня топлива в распылителе жиклера, представляет собой
сосуд, в который топливо поступает из бака по трубке через сет-
чатый фильтр. Полость поплавковой камеры сообщается с атмо-
сферой через вывод 11 в крышке камеры.
При помощи поплавка 9 с игольчатым клапаном 10 в камере и
распылителе поддерживается постоянный уровень топлива, не
доходящий на 1,0... 1,5 мм до конца распылителя. При таком уров-
95
4
Рис. 3.2. Устройство простейшего карбю-
ратора:
7 — воздушная заслонка; 2 — смесительная
камера; 3 — диффузор; 4 — впускной трубо-
провод; 5 — дроссельная заслонка; 6 — рас-
пылитель; 7 — жиклер; 8 — поплавковая каме-
ра; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан;
11 — атмосферный вывод
Мг
не топливо легко высасывается из распылителя и невозможно
вытекание топлива из него при неработающем двигателе.
Если уровень топлива в камере понижается, то поплавок, опус-
каясь, открывает игольчатый клапан, и топливо поступает в ка-
меру. Когда топливо достигает нормального уровня, поплавок,
всплывая, закрывает иглой входное отверстие и прекращает дос-
туп топлива.
Распылитель 6 служит для подачи топлива в центр смеситель-
ной камеры, где оно распыливается, и представляет собой тон-
кую трубку, входящую в смесительную камеру и сообщающуюся
через жиклер с поплавковой камерой.
Жиклер 7 дозирует количество топлива, проходящего к распы-
лителю; он сделан в виде пробки с калиброванным отверстием.
Смесительная камера 2, предназначенная для смешивания топ-
лива с воздухом, представляет собой короткий прямой или изо-
гнутый патрубок, одним концом соединенный с впускным тру-
бопроводом двигателя, а другим — с воздухоочистителем, через
который в карбюратор поступает очищенный воздух.
Диффузор 3 служит для увеличения скорости воздушного по-
тока в центре смесительной камеры и создания разрежения около
Z4 S’
конца распылителя, что необходимо для высасывания из него
топлива и лучшего распыления последнего. Диффузор представ-
ляет собой короткий патрубок, суженный внутри, и устанавлива-
ется в смесительной камере около конца распылителя.
Дроссельной заслонкой 5 изменяют проходное сечение для го-
рючей смеси и тем самым регулируют количество горючей смеси,
поступающей из карбюратора в цилиндры двигателя. В соответ-
ствии с количеством поступающей в цилиндры смеси изменяют-
ся мощность двигателя и число оборотов коленчатого вала. Дрос-
сельной заслонкой управляет водитель из кабины при помощи
педали.
Воздушной заслонкой 1 можно уменьшать проходное отвер-
стие для воздуха, поступающего в карбюратор, и тем самым уве-
личивать разрежение в смесительной камере, а следовательно,
повышать подачу топлива. Воздушную заслонку обычно использу-
ют только при пуске двигателя и управляют ею из кабины водителя.
Простейший карбюратор работает следующим образом. При
вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска,
происходящих в его цилиндрах, через смесительную камеру 2 кар-
бюратора проходит воздух. В горловине диффузора 3 вследствие ее
сужения скорость воздушного потока значительно возрастает, и
около конца распылителя 6 образуется разрежение. При этом топ-
ливо из распылителя поступает в смесительную камеру струйка-
ми, которые распыливаются на мельчайшие частицы проходящим
с большой скоростью воздухом.
Топливо перемешивается с воздухом, испаряется в нем, и по-
лученная горючая смесь поступает в цилиндры двигателя по впуск-
ному трубопроводу 4. Поплавковая камера 8 с помощью поплавка
9 и игольчатого клапана 10 непрерывно поддерживает в распыли-
теле нормальный уровень топлива.
В зависимости от нагрузки на двигатель водитель устанавливает
дроссельную заслонку 5 карбюратора в различные положения, и в
цилиндры двигателя поступает большее или меньшее количество
горючей смеси, что обеспечивает необходимую мощность двига-
теля и скорость движения автомобиля.
Карбюраторы в зависимости от расположения патрубка смеси-
тельной камеры и направления в нем потока смеси могут быть с
восходящим, горизонтальным или падающим потоком. В карбюра-
торах с восходящим потоком в смесительной камере горючая смесь
движется снизу вверх. В карбюраторах с горизонтальным потоком
смесь движется в патрубке смесительной камеры в горизонтальном
направлении. В карбюраторах с падающим потоком смесь движется
в смесительной камере сверху вниз — падает (см. рис. 3.2).
В карбюраторе с падающим потоком вследствие простой фор-
мы смесительной камеры, представляющей собой вертикальный
патрубок, и непосредственного соединения ее с воздухоочисти-
97
телем сопротивление воздушному потоку меньше, и топливо лег-
че увлекается воздухом вниз, что улучшает наполнение цилинд-
ров горючей смесью. В результате этого мощность и экономич-
ность двигателя несколько повышаются. Кроме того, такой кар-
бюратор, устанавливаемый выше впускного патрубка, более дос-
тупен для осмотра и регулировки. В этом случае упрощается также
размещение воздухоочистителя и соединение его с карбюратором.
Поэтому карбюраторы с падающим потоком получили на авто-
мобилях преимущественное распространение.
На автомобиле различают следующие основные рабочие режи-
мы работы двигателя: пуск, холостой ход, средняя нагрузка, пол-
ная нагрузка, быстрый переход со средней нагрузки на полную.
Для обеспечения наиболее эффективной работы двигателя на этих
режимах в его цилиндры необходимо подавать не только различ-
ное количество горючей смеси, но и смесь различного состава.
При пуске двигателя в его цилиндры должно поступать воз-
можно большее количество наиболее легко испаряющихся даже
при низкой температуре легких фракций топлива. Это достигается
значительным обогащением смеси путем увеличения подачи в
смесительную камеру карбюратора и на стенки впускного трубо-
провода топлива, из которого испаряется достаточное для пуска
двигателя количество легких фракций. Поэтому карбюратор дол-
жен иметь специальное пусковое устройство, создающее около
конца распылителя такое разрежение, при котором топливо вы-
текает из него в количестве, достаточном для пуска двигателя. Для
этой цели обычно используют воздушную заслонку.
На холостом ходу в цилиндры следует подавать небольшое ко-
личество горючей смеси, но она должна быть обогащенной, что-
бы работа двигателя была устойчивой. Чтобы двигатель мог рабо-
тать при прикрытой дроссельной заслонке карбюратора, в него
включают специальное устройство, называемое системой холос-
того хода.
При средних нагрузках., начиная от самых малых и до 85%
полной нагрузки двигателя, в его цилиндры нужно подавать раз-
ное количество горючей смеси примерно постоянного состава,
но слегка обедненной (а = 1,10... 1,15), что необходимо для эконо-
мичной работы двигателя. Для поддержания примерно постоян-
ного наиболее выгодного состава смеси при различной степени
открытия дроссельной заслонки на средних нагрузках, т. е. для ком-
пенсации состава смеси, в карбюраторе должно быть специаль-
ное компенсационное устройство.
При полной нагрузке двигателя смесь, подаваемая в его ци-
линдры, должна быть обогащенной (а = 0,90 ...0,85), что необхо-
димо для получения наибольшей мощности двигателя. Для вы-
полнения этого требования в карбюратор вводят специальное ус-
тройство, называемое экономайзером.
98
При быстром переходе со средней нагрузки на полную (откры-
тии дроссельной заслонки) необходимо подавать в цилиндры обо-
гащенную смесь, чтобы быстро увеличивалось число оборотов вала
и повышалась мощность двигателя, т. е. чтобы двигатель имел хо-
рошую приемистость. Для повышения приемистости двигателя в
карбюратор вводят специальное устройство, называемое ускори-
тельным насосом.
Рассмотрим подробно устройство и работу элементов, входя-
щих в карбюратор для обеспечения нормальной работы двигателя
на всех режимах.
Пусковым устройством в карбюраторе является воздушная за-
слонка с автоматическим клапаном. Воздушная заслонка 2 (рис. 3.3)
установлена на вращающемся валике в воздушном патрубке кар-
бюратора. На наружном конце валика закреплен приводной ры-
чаг, связанный гибкой тягой с кнопкой управления заслонкой,
которая расположена на щитке в кабине.
При закрытой воздушной заслонке даже в случае малой часто-
ты вращения коленчатого вала в смесительной камере образуется
большое разрежение, вызывающее усиленное вытекание топлива
через распылитель 3 главного жиклера 4 и из каналов 7 и 9 систе-
мы холостого хода. Топливо, поступающее в избытке в смеситель-
ную камеру, движется в виде пленки по стенкам трубопроводов,
захватывается воздухом, испаряется в нем и в виде богатой смеси
поступает в цилиндры, обеспечивая пуск двигателя.
Для устранения чрезмерного подсоса топлива при длительном
прикрытии воздушной заслонки на ней обычно ставят автоматиче-
ский клапан 1. При значительном увеличении разрежения в камере
клапан 1 открывается под давлением воздуха, и он поступает в
смесительную камеру, вследствие чего разрежение в ней снижается.
У некоторых карбюраторов воздушная заслонка управляется на
всех режимах работы двигателя автоматически с помощью специ-
Рис. 3.3. Пусковое устройство и сис-
тема холостого хода:
1 — клапан воздушной заслонки; 2 —
воздушная заслонка; 3 — распылитель;
4 — главный жиклер; 5, 8 и 14 — регу-
лировочные винты; 6 — дроссельная за-
слонка; 7 и 9 — каналы системы холос-
того хода; 10 — жиклер холостого хода;
11 — топливный канал; 12 — воздуш-
ный жиклёр; 13 — диффузор; 15 — по-
плавковая камера
99
ального температурного регулятора. Это обусловливает легкий пуск
двигателя, быстрый прогрев и наиболее рациональное использо-
вание воздушной заслонки для обогащения смеси в зависимости
от теплового состояния двигателя.
Система холостого хода служит для обеспечения работы двигате-
ля с малым числом оборотов без нагрузки (на холостом ходу). В эту
систему входят топливный жиклер 10 холостого хода (см. рис. 3.3),
воздушный жиклер 12, каналы 11, 7 и 9 и регулировочные винты
5, 8 и 14. Топливный жиклер 10 холостого хода сообщается с по-
плавковой камерой 75.
При прикрытии дроссельной заслонки 6, что необходимо для
работы двигателя на холостом ходу при малой частоте вращения
коленчатого вала, разрежение в диффузоре 13 карбюратора пада-
ет настолько, что поступление топлива из распылителя 3 главно-
го жиклера 4 прекращается.
За дроссельной заслонкой 6, наоборот, создается сильное раз-
режение, вследствие чего топливо засасывается через жиклер 10
холостого хода в канал 11, куда через воздушный жиклер 12 по-
ступает воздух, улучшающий последующее распыление топлива.
Полученная эмульсия (крупные частицы топлива с воздухом)
проходит через выходное отверстие канала 7 в смесительную ка-
меру карбюратора.
В смесительной камере эмульсия смешивается с воздухом, про-
ходящим через щели неплотно прикрытой дроссельной заслон-
ки, топливо дополнительно испаряется, и смесь поступает в ци-
линдры двигателя. При открытии дроссельной заслонки разреже-
ние у выходного отверстия канала холостого хода падает, и систе-
ма выключается.
Для повышения плавности перехода двигателя с режима холо-
стого хода на режим работы с нагрузкой канал холостого хода
обычно имеет два выходных отверстия. Отверстие канала 9 распо-
ложено перед дроссельной заслонкой (в прикрытом ее положе-
нии), а отверстие канала 7 — за ней.
Когда заслонка прикрыта, эмульсия поступает во впускной
патрубок через отверстие канала 7 за заслонкой, а через отвер-
стие канала 9 подается воздух в канал 11 холостого хода, вслед-
ствие чего разрежение в нем снижается и уменьшается количе-
ство поступающего топлива, а также улучшается приготовление
эмульсии.
При небольшом открытии заслонки отверстие канала 9 пере-
крывается ее краем, разрежение в канале 77 возрастает, и через
отверстие канала 7 поступает большее количество топлива. При
дальнейшем открытии заслонки 6 оба отверстия оказываются за
заслонкой, и эмульсия поступает в цилиндры в большем количе-
стве. Таким образом, по мере открытия заслонки количество топ-
лива, подаваемого системой холостого хода, постепенно возрас-
100
тает, что и способствует плавному переходу на режимы работы с
нагрузкой.
Частоту вращения коленчатого вала при работе двигателя без
нагрузки (холостой ход) регулируют прикрытием дроссельной
заслонки с помощью ограничительного упорного винта 5 на ры-
чаге ее оси. Количество поступающего топлива, т. е. качество смеси,
регулируют винтом <? холостого хода. При ввертывании этого вин-
та смесь становится беднее, при отвертывании его — богаче. В не-
которых карбюраторах качество смеси регулируют винтом 14, из-
меняющим сечение воздушного канала. При ввертывании винта
14 разрежение в канале 11, возрастает, и топливо поступает в
большом количестве — смесь обогащается; при отвертывании винта
разрежение уменьшается, и смесь обедняется.
Устройство для компенсации состава смеси предназначено для
поддержания примерно постоянного состава смеси при различ-
ном открытии дроссельной заслонки. Компенсация состава смеси
в современных карбюраторах осуществляется:
• пневматическим торможением топлива;
• регулированием разрежения в диффузоре;
• комбинированно.
Компенсация состава смеси пневматическим торможением топ-
лива получила применение в большинстве моделей современных
карбюраторов благодаря простоте соответствующих устройств и
надежности действия. В карбюраторах с компенсацией состава смеси
данным способом в главную дозирующую систему входят глав-
ный жиклер 7 (рис. 3.4) с каналом и распылителем 2, топливный
колодец 4, в котором установлена эмульсионная трубка 3 с боко-
выми отверстиями и воздушный жиклер 5, сообщающий полость
эмульсионной трубки с атмосферой.
Через главный жиклер 7 полость колодца 4 заполняется до оп-
ределенного уровня топливом. По мере увеличения открытия дрос-
сельной заслонки 8 и повышения разрежения в диффузоре 1 ко-
Рис. 3.4. Устройство для компенса-
ции состава смеси:
1 — диффузор; 2 — распылитель; 3 —
эмульсионная трубка; 4 — топливный
колодец; 5 — воздушный жиклер; 6 —
поплавковая камера; 7 — главный жик-
лер; 8 — дроссельная заслонка
101
личество топлива, поступающего через главный жиклер 7, так
же, как и в простейшем карбюраторе, начинает возрастать не про-
порционально количеству воздуха, проходящего через диффузор,
что вызывает обогащение смеси.
Однако этому препятствует торможение топлива, выходящего
из жиклера, воздухом, поступающим в колодец 4 через воздушный
жиклер 5 и боковые отверстия эмульсионной трубки 5; при этом
разрежение перед жиклером 7 изменяется в требуемых пределах.
С увеличением открытия дроссельной заслонки 8 и возраста-
нием разрежения в диффузоре 1 повышается расход топлива из
распылителя 2, и уровень его в колодце 4 понижается. Вследствие
этого в эмульсионной трубке 3 открывается все больше боковых
отверстий, и воздух, поступая в колодец через воздушный жик-
лер 5 все в увеличивающемся количестве, притормаживает исте-
чение топлива из жиклера 7.
Таким образом, воздух, поступающий в колодец 4 главной до-
зирующей системы, регулирует разрежение перед жиклером так,
что через жиклер при разных открытиях дроссельной заслонки
всегда проходит только такое количество топлива, которое необ-
ходимо для получения смеси требуемого экономичного состава.
При таком способе компенсации смеси обеспечивается также пред-
варительное эмульсирование топлива воздухом в колодце с помо-
щью эмульсионной трубки, что улучшает процесс смесеобразова-
ния в карбюраторе. В карбюраторах некоторых типов дополнитель-
ная корректировка состава смеси при данном способе компенса-
ции осуществляется системой холостого хода, питаемой из глав-
ной дозирующей системы и работающей при средних открытиях
дроссельной заслонки.
Экономайзером называется устройство, с помощью которого смесь
автоматически обогащается при полной нагрузке двигателя. Эконо-
майзер состоит из жиклера 13 (рис. 3.5) и клапана 12 с автомати-
ческим управлением. Жиклер 13, соединенный обычно с распыли-
телем 2 главного жиклера, дозирует дополнительное количество
топлива. Клапан 12 перекрывает отверстие, через которое проходит
топливо из поплавковой камеры к жиклеру экономайзера.
Клапан экономайзера может иметь механический или пнев-
матический привод. При механическом приводе экономайзера
(рис. 3.5, а) клапан 12 открывается при помощи штока 7, тяги 10
и рычага 14, закрепленного на оси дроссельной заслонки 15. При
открытии заслонки на 80...85 % шток 7давит на клапан 12, кото-
рый открывается и пропускает через жиклер 13 экономайзера в
распылитель 2 дополнительное топливо, обогащающее смесь.
При пневматическом приводе экономайзера (рис. 3.5, б) над
клапаном 12 в карбюраторе расположен шток 7 с плунжером 8,
заключенный в изолированной цилиндрической камере. Шток от-
жимается книзу пружиной 19. Камера поршня верхним каналом 18
1М
сообщается с впускным патрубком за дроссельной заслонкой 15,
а нижним каналом 16 — с воздушным патрубком или атмосфе-
рой.
При средних открытиях дроссельной заслонки разрежение за
ней больше, чем в воздушном патрубке. Это разрежение передает-
ся по каналу 18 в камеру поршня, вследствие чего поршень 17
пневматического привода под действием атмосферного давления
поднимается, преодолевая сопротивление пружины. При этом
клапан 12 закрыт и экономайзер выключен.
При открытии дроссельной заслонки, близком к полному, дав-
ление в воздушном и впускном патрубках карбюратора становит-
ся почти одинаковым, и шток 7 под действием пружины 19 опус-
кается вниз, надавливает на стержень клапана 12 и открывает его.
При этом из поплавковой камеры через открытый клапан и жик-
лер 13 экономайзера в распылитель 5 поступает дополнительное
топливо, обогащающее смесь.
Преимущество экономайзера с пневматическим приводом за-
ключается в зависимости его действия не только от положения
дроссельной заслонки (нагрузочного режима), но и от частоты
вращения коленчатого вала (скоростного режима). Включение эко-
номайзера с пневматическим приводом происходит при разных
положениях дроссельной заслонки, в зависимости от частоты вра-
Рис. 3.5. Экономайзер:
а — с механическим приводом; б — с пневматическим приводом; 1 — диффузор;
2 и 5 — распылители; 3 — внутренний диффузор; 4 — соединительная трубка; 6 —
нагнетательный клапан; 7 — шток; 8 — плунжер; 9 — поплавковая камера; 10 —
тяга; 11 — впускной клапан; 12 — клапан экономайзера; 13 — жиклер экономай-
зера; 14 — рычаг; 15 — дроссельная заслонка; 16 и 18 — воздушные каналы; 17—
поршень; 19 — пружина
ШТ
щения вала. Чем она меньше, тем при меньшем открытии дрос-
сельной заслонки включается экономайзер. Это дает возможность
использовать экономайзер при разгоне автомобиля, при этом улуч-
шается его приемистость и сохраняется высокая экономичность
при равномерном движении.
Кроме экономайзера, оборудованного клапаном с принуди-
тельным открытием, в некоторых карбюраторах применяют так
называемый эконостат, который обогащает смесь, подавая до-
полнительное количество топлива из поплавковой камеры в сме-
сительную по специальному каналу и через специальный распы-
литель вследствие значительного увеличения разрежения у конца
распылителя при полном открытии дроссельной заслонки.
Ускорительный насос служит для улучшения приемистости дви-
гателя благодаря принудительному впрыску дополнительных пор-
ций топлива в смесительную камеру при резком открытии дрос-
сельной заслонки. Ускорительный насос, который может иметь
механический, пневматический или диафрагменный привод, ус-
танавливают отдельно или совмещают с экономайзером.
При механическом приводе шток плунжера 8 (см. рис. 3.5, а)
тягой 10 и рычагом 14 соединен с валиком дроссельной заслон-
ки 15. Когда заслонка быстро открывается, валик ее поворачива-
ется, опуская шток с плунжером 8 вниз.
Под действием давления топлива впускной клапан 11 закрыва-
ется, а нагнетательный 6 открывается, и дополнительная порция
топлива через канал и распылитель 5 впрыскивается в смеситель-
ную камеру, вследствие чего смесь обогащается и улучшается при-
емистость двигателя. При закрытии дроссельной заслонки плун-
жер <!? поднимается вверх, и колодец его через впускной клапан 11
опять заполняется топливом. Нагнетательный клапан 6 при этом
закрывается, в результате устраняется подсос воздуха из смеси-
тельной камеры в колодец ускорительного насоса.
Для того чтобы плунжер, давящий на топливо, не оказывал
сопротивления быстрому открытию заслонки, усилие от рычага 14
на плунжер 8 передается через пружину, которая при этом сжи-
мается. Разжимаясь, пружина плавно опускает плунжер вниз по
мере расхода топлива из колодца. Это также способствует более
затяжному впрыску топлива. •
Привод ускорительного насоса может быть также пневма-
тическим. При средних открытиях дроссельной заслонки 75 (см.
рис. 3.5, б) вследствие разрежения за ней, которое передается в
камеру по каналу 18, поршень 17 вместе с плунжером 8 удержи-
вается в верхнем положении, сжимая пружину 19.
При резком открытии дроссельной заслонки разрежение за ней
и в камере быстро падает, и поршень 17с плунжером «S’под действи-
ем пружины /допускается вниз. При этом впускной клапан 11 под
давлением топлива закрывается, а нагнетательный открывается,
1ПЛ
и топливо через распылитель 5 впрыскивается в смесительную
камеру, в результате чего обогащается смесь и достигается хоро-
шая приемистость двигателя.
При диафрагменном приводе ускорительного насоса в карбю-
раторе имеется камера 5 (рис. 3.6), закрытая крышкой 6, под ко-
торой закреплена гибкая мембрана 7 с пружиной 4 и наружным
приводным рычагом 8, соединенным тягой 10 с рычагом дрос-
сельной заслонки 11.
Камера 5 сообщается с поплавковой камерой через впускной
шариковый клапан 3 и с жиклером и распылителем 1 ускоритель-
ного насоса через канал. При резком открытии дроссельной за-
слонки 11 мембрана 7, перемещаясь в камере 5, подает топливо
под давлением через жиклер и распылитель 1 в смесительную каме-
ру. Впускной клапан 3 при этом закрывается, а нагнетательный 2
открывается. При обратном ходе мембраны 7 под действием пру-
жины камера через впускной клапан 3 заполняется топливом.
Для улучшения смесеобразования в современных карбюрато-
рах применяют многодиффузорную систему. Топливо из распыли-
теля 2 (см. рис. 3.5, а) поступает во внутренний диффузор 3 и
распыливается проходящим через него воздухом. Полученная смесь
проходит через второй диффузор 1, где повторно распыливается
воздухом. Ставят также и тройные диффузоры.
Для сохранения постоянной регулировки карбюратора поплав-
ковая камера непосредственно не сообщается с атмосферой, а
соединяется обычно с воздушным патрубком. В этом случае по-
плавковая камера герметично закрыта крышкой и при помощи труб-
ки 4 сообщается с воздушным патрубком смесительной камеры.
Рис. 3.6. Ускорительный насос с мембранным приводом:
/ — распылитель; 2 — нагнетательный клапан; 3 — впускной клапан; 4 — пружи-
на; 5 — камера ускорительного насоса; 6 — крышка; 7 — мембрана; 8 — рычаг;
9 — поплавковая камера; 10 — тяга; 11 — дроссельная заслонка
При таком соединении в поплавковую камеру поступает очи-
щенный в воздухоочистителе воздух, вследствие чего уменьшает-
ся загрязнение камеры. Кроме того, в этом случае регулировка
карбюратора и его работа меньше зависят от типа присоединен-
ного к карбюратору воздухоочистителя и от его состояния, так
как давление в смесительной и поплавковой камерах при измене-
нии состояния воздухоочистителя изменяется на одну и ту же ве-
личину. Такие карбюраторы называются балансированными.
На рядных двигателях с большим числом цилиндров и на V-об-
разных двигателях в целях создания наиболее благоприятных
условий для поступления горючей смеси в каждый цилиндр уста-
навливают карбюраторы с двумя смесительными камерами — двух-
камерные.
Применяют двухкамерные карбюраторы с параллельным и
последовательным включением. В первом случае одна смесительная
камера самостоятельно питает одну группу цилиндров, а другая —
другую. Параллельно работающие смесительные камеры имеют
одинаковое устройство и действие и питаются из одной общей
поплавковой камеры; дроссельные заслонки их открываются од-
новременно.
В двухкамерных карбюраторах с последовательным открытием
дроссельных заслонок и включением смесительных камер обе ка-
меры питают все цилиндры двигателя. В таких карбюраторах при
холостом ходе и малых нагрузках все цилиндры питаются от од-
ной камеры — первичной; при увеличении нагрузки в работу по-
следовательно включается и другая камера — вторичная. В случае
применения такого карбюратора обусловливается более устойчи-
вая и экономичная работа двигателя при малых и средних нагруз-
ках благодаря увеличению скорости потока воздуха в первичной
камере и высокой мощности при полной нагрузке в результате
хорошего наполнения цилиндров при работе обеих камер.
Необходимая последовательность открытия дроссельных за-
слонок основной (первичной) и дополнительной (вторичной)
смесительных камер у карбюраторов большинства моделей осу-
ществляется специальной конструкцией механического кулисно-
го привода заслонок. Применяют также автоматический самосто-
ятельный привод дроссельной заслонки вторичной смесительной
камеры с помощью вакуумного диафрагменного устройства.
На некоторых многоцилиндровых двигателях легковых автомо-
билей устанавливают двухсекционные четырехкамерные карбю-
раторы, у которых каждая секция, состоящая из двух смеситель-
ных камер, последовательно включающихся в работу, питает одну
группу цилиндров.
Ограничитель частоты вращения коленчатого вала применяют
на двигателях грузовых автомобилей для повышения надежности,
так как при работе двигателя с чрезмерно большой частотой вра-
106
щения коленчатого вала увеличивается износ деталей, а также
возможна их поломка. Ограничители частоты вращения коленча-
того вала могут быть пневмоцентробежного типа или с электрон-
ным управлением.
Ограничитель пневмоцентробежного типа состоит из двух час-
тей: центробежного механизма — датчика, обеспечивающего вклю-
чение и выключение ограничителя, и исполнительного диафраг-
менного механизма, поворачивающего дроссельные заслонки.
Применение ограничителей этого типа в последнее время носит
ограниченный характер, и все большее применение находят огра-
ничители частоты вращения коленчатого вала с электронным бло-
ком управления (БУ), встроенным в карбюратор.
Примером современного карбюратора с электронным блоком
управления является карбюратор К-96, устанавливаемый на дви-
гателе ЗИЛ-508.10. В карбюраторе К-96 в наклонных каналах сис-
темы холостого хода установлены два электромагнитных клапана
и контактный датчик положения дроссельных заслонок, которые
входят в систему автоматического управления экономайзером при-
нудительного холостого хода и ограничения максимальной частоты
вращения коленчатого вала. Нормальное состояние клапанов —
открытое.
Система состоит из электронного БУ, датчика частоты враще-
ния коленчатого вала двигателя (в качестве датчика частоты вра-
щения используется система зажигания), датчика температуры
охлаждающей жидкости, датчика углового положения дроссель-
ных заслонок карбюратора, двух электромагнитных клапанов и
жгута проводов. Электронный БУ имеет встроенную в блок свето-
вую сигнализацию и полупрозрачный корпус, позволяющий ви-
зуально контролировать работоспособность системы.
В БУ поступают электрические сигналы от системы зажигания,
датчика углового положения дроссельных заслонок, датчика тем-
пературы охлаждающей жидкости, в соответствии с которыми БУ
выдает команду на включение электромагнитных клапанов. Дат-
чик углового положения дроссельных заслонок представляет со-
бой электрический контактный выключатель, установленный под
упорным винтом дроссельных заслонок карбюратора. Датчик по-
сылает электрический сигнал в БУ при закрытом положении дрос-
сельных заслонок, когда контакты замкнуты.
Система автоматического управления экономайзером прину-
дительного холостого хода и ограничения максимальной частоты
вращения коленчатого вала двигателя работает следующим обра-
зом. На режиме принудительного холостого хода при частоте вра-
щения коленчатого вала двигателя более 1 300 мин-1, температуре
охлаждающей жидкости более 60 °C и полностью прикрытых дрос-
сельных заслонках (педаль управления дроссельными заслонками
отпущена) БУ включает электромагнитные клапаны, которые
107
перекрывают подачу топлива. На корпусе БУ ярко загораются два
красных сигнализатора.
При уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигате-
ля (менее 1 300 мин-1) или при нажатии на педаль управления
дроссельными заслонками БУ выключает электромагнитные кла-
паны (сигнализаторы на БУ гаснут), и двигатель начинает рабо-
тать в обычном режиме холостого хода. Слабое мерцание сигнали-
заторов на БУ свидетельствует о его включении, но не является
показателем включения электромагнитных клапанов.
При достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала
более 3225 мин-1 происходит включение одного из электромаг-
нитных клапанов, при этом включается один из сигнализаторов
БУ. При дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого
вала двигателя (более 3 300 мин-1) происходит включение друго-
го электромагнитного клапана и второго сигнализатора. При этом
происходит ограничение частоты вращения коленчатого вала.
Ограничение частоты вращения коленчатого вала двигателя
осуществляется путем обеднения состава топливной смеси из-за
кратковременного прекращения подачи топлива при включении
электромагнитных клапанов. При снижении частоты вращения до
определенного предела происходит автоматическое выключение
электромагнитных клапанов, и состав смеси вновь обогащается.
Таким образом, на этом режиме работы двигателя происходит
периодическое синхронное изменение частоты вращения колен-
чатого вала двигателя и состава смеси в заданных пределах.
Топливный насос. Для принудительной подачи топлива из топ-
ливного бака в поплавковую камеру карбюратора служит топлив-
ный насос. На карбюраторных двигателях применяется диафраг-
менный топливный насос, показанный на рис. 3.7.
Топливный насос состоит из трех основных частей: крышки 14,
головки 1 и корпуса 6, отлитых под давлением из цинкового сплава.
В корпусе имеется коромысло 11с возвратной пружиной 12 и
рычаг 10 для ручной подкачки топлива. Между корпусом и голов-
кой расположена диафрагма 13, которая собрана на толкателе 8 с
двумя тарелками. Коромысло действует на толкатель через текстоли-
товую опорную шайбу 9. Под диафрагмой установлена пружина 7
диафрагмы. В головке насоса имеется три впускных клапана 5 и
три выпускных клапана 75.
При движении диафрагмы вниз топливо из топливного бака
по трубке поступает через отверстие штуцера 2 и проходит через
сетчатый фильтр 3 к впускным клапанам; при движении вверх
топливо нагнетается через выпускные клапаны 15 в полость го-
ловки 1 насоса, а оттуда через отверстие штуцера 16 поступает в
фильтр тонкой очистки и затем в карбюратор.
Так как режим нагнетания насоса осуществляется с помощью
пружины определенной жесткости, давление топлива перед кар-
1 АО
Рис. 3.7. Топливный насос:
1 — головка насоса; 2 — штуцер для подвода топлива; 3 — сетчатый фильтр; 4 —
резиновая прокладка; 5 — впускной клапан; 6 — корпус; 7 — пружина диафраг-
мы; 8 — толкатель; 9 — опорная шайба; 10 — рычаг для ручной подкачки топли-
ва; 11 — коромысло; 12 — возвратная пружина; 13 — диафрагма; 14 — крышка;
15 — выпускной клапан; 16 — штуцер для отвода топлива
бюратором не должно превышать соответствующего значения.
Подача топлива регулируется автоматически путем изменения хода
диафрагмы в зависимости от расхода топлива двигателем.
Топливные фильтры. Для тщательной очистки топлива от меха-
нических примесей и воды перед поступлением его в карбюратор
применяют топливные фильтры (рис. 3.8).
На автомобилях обычно применяют двойную очистку топлива.
Для первичной очистки применяется сетчатый фильтр, установ-
ленный непосредственно в топливном баке. На грузовых автомо-
билях дополнительно на раме или кронштейне топливного бака ус-
танавливается фильтр-отстойник пластинчатого типа (рис. 3.8, а).
109
но
Рис. 3.8. Топливные фильтры карбюраторного двигателя:
а — топливный фильтр-отстойник; б — топливный фильтр тонкой очистки топ-
лива с керамическим фильтрующим элементом; в — топливный фильтр тонкой
очистки топлива с бумажным фильтрующим элементом; 1 — топливопровод к
топливному насосу; 2 — болт крышки; 3 — топливопровод от топливного бака;
4 — прокладка фильтрующего элемента; 5 — фильтрующий элемент; 6 — стойка
фильтрующего элемента; 7 — поджимная пружина; 8 — сливная пробка; 9 —
корпус; 10 — паронитовая прокладка; 11 — пробка; 12 — пластина фильтрующе-
го элемента; 13 — отверстия в пластинах; 14 — выступы в пластинах; 15 — отвер-
стия в пластинах для стоек; 16 и 17 — соответственно штуцеры для подвода и
отвода топлива; 18 — прокладка корпуса; 19 — пластмассовый стакан-отстой-
ник; —* — направление движения топлива
Фильтрующий элемент топливного фильтра-отстойника состоит
из большого числа алюминиевых пластин 12 толщиной 0,15 мм,
которые имеют выступы 14 высотой 0,05 мм. Поэтому между пла-
стинами остается щель шириной 0,05 мм, и в отверстия 13 проходит
только чистый бензин, а частицы песка и грязи крупнее 0,05 мм
задерживаются.
Фильтр тонкой очистки топлива с керамическим или бумаж-
ным фильтрующим элементом (рис. 3.8, бив) установлен на крон-
штейне на впускном трубопроводе двигателя за топливным насо-
сом.
3.2. Система питания газовых двигателей
В газовых двигателях в качестве топлива используются газы при-
родного или промышленного происхождения. Природные (сжи-
маемые) добываются из скважин из недр земли или вместе с до-
бычей нефти. К промышленным (сжижаемым) газам относятся
газы, получаемые на предприятиях нефтеперерабатывающей про-
мышленности. К ним относятся этан, пропан, бутан и др. Наи-
большее распространение в газовых двигателях получило приме-
нение сжиженного бутана.
В систему газового оборудования автомобиля, работающего на
сжиженном газе, входят баллоны, соединенные трубками, венти-
ли, газовый редуктор, фильтр газового редуктора, электромаг-
нитный клапан пусковой системы, газовый смеситель.
Сжиженный нефтяной газ содержится в баллоне 9 (рис. 3.9),
размещенном под платформой автомобиля. В передней стенке бал-
лона ввернуты расходные вентили, через которые газ, проходя
скоростной клапан, поступает к тройнику. От тройника газ по
шлангу подается к электромагнитному клапану 7, имеющему
фильтр со сменным элементом и закрытому алюминиевым кол-
паком.
111
18 19 20 1 2 3 4 5 6
7
Рис. 3.9. Система газового оборудования автомобиля, работающего на
сжиженном газе:
1 — газовый редуктор; 2 — электромагнитный клапан пусковой системы; 3 —
фильтр газового редуктора; 4 — трубопровод от клапана пусковой системы к
смесителю; 5 — испаритель; 6 — шланг высокого давления от электромагнитного
клапана к испарителю; 7 — электромагнитный клапан; 8 и 12 — трубопроводы;
9 — баллон сжиженного газа; 10 — крестовина; 11 — скоростной клапан; 13 —
смеситель; 14 — трубопровод от редуктора к системе холостого хода смесителя;
15 — впускной трубопровод; 16 — газовый смеситель; 17 — трубопровод
от испарителя к газовому редуктору; 18 — трубопровод от редуктора к смесителю;
19 — шланг от редуктора к впускному трубопроводу; 20 — трубопровод от газо-
вого редуктора к электромагнитному клапану пусковой системы
При включении зажигания и выключателя электромагнитного
клапана газ направляется по шлангу высокого давления в испари-
тель 5, установленный на впускном трубопроводе двигателя. Из
испарителя газ поступает в двухступенчатый редуктор 1, где его
давление снижается. На входе в редуктор встроен газовый фильтр 3
со сменным фильтрующим элементом, откуда газ попадает в пер-
вую ступень, где редуцируется, а затем подается во вторую сту-
пень. Из полости второй ступени редуктора газ поступает в дози-
рующе-экономайзерное устройство, которое подает необходимое
количество газа в смеситель 13.
Пусковая система включает в себя электромагнитный пуско-
вой клапан с дозирующим жиклером, трубопроводы, выключа-
тель клапана. При пуске холодного двигателя после включения
пускового клапана газ из первой ступени редуктора под давлени-
ем поступает в смеситель. Работа топливной системы контролиру-
ется манометром, установленным в кабине. Давление в первой
ступени редуктора должно быть в пределах 0,16...0,18 МПа.
112
Газовый баллон. Баллон предназначен для хранения газа в жид-
ком состоянии и рассчитан на рабочее давление 1,6 МПа. На заво-
де-изготовителе баллон подвергают соответствующим испытани-
ям и делают отметки о них в бирке баллона. Комплект арматуры
баллона состоит из наполнительного вентиля, двух расходных вен-
тилей, контрольного вентиля максимального наполнения балло-
на, предохранительного клапана, датчика указателя уровня сжи-
женного газа и сливной пробки.
Наполнительный вентиль. Этот вентиль предназначен для за-
правки баллона газом. В корпус вентиля ввернуто седло, к которо-
му постоянно прижимается клапан с уплотнителем. Заправочное
отверстие в корпусе закрывается пробкой. Обратный клапан пред-
отвращает выход газа из баллона в случае отсоединения заправоч-
ного шланга.
Расходный вентиль. Вентиль предназначен для отбора газа из
баллона. Из верхнего вентиля газ поступает в систему в газообраз-
ном состоянии, а из нижнего — в сжиженном. При вращении
маховика вентиля по часовой стрелке клапан перекрывает отвер-
стие в седле корпуса вентиля.
Скоростной клапан. В случае аварийного разрыва трубопрово-
дов необходимо ограничить выход газа, что повышает пожарную
безопасность автомобиля. Для этого предназначен скоростной кла-
пан. После открытия расходных вентилей плунжер под давлением
газа в баллоне перемещается и закрывает отверстие для прохода
газа в корпусе клапана. В систему питания газ поступает только
через отверстие в плунжере, которое имеет диаметр 0,13... 0,19 мм.
После выравнивания давления, что происходит через 2...3 мин,
плунжер перемещается под действием пружины и открывает от-
верстие в корпусе клапана. Газ начинает поступать в систему пита-
ния в необходимом количестве. В случае разрыва трубопроводов
системы питания клапан под действием давления в баллоне зак-
рывается, и газ выходит в атмосферу только через небольшое от-
верстие в плунжере, что позволяет принять необходимые проти-
вопожарные меры.
Контрольный вентиль. Предназначен для определения момента
максимального наполнения баллона. Перед заправкой баллона на
штуцер контрольного вентиля следует навернуть наконечник шлан-
га со смотровым устройством. Другой конец шланга отводится в
специальную емкость, имеющуюся на газонаполнительной стан-
ции. В процессе наполнения баллона контрольный вентиль откры-
вается, и через смотровое устройство определяется момент запол-
нения сжиженным газом.
Предохранительный клапан. Клапан предназначен для предо-
хранения баллона от высокого давления и отрегулирован на нача-
ло открытия при давлении 1,68 МПа и полное открытие при дав-
лении 1,8 МПа, при этом зазор между ним и седлом должен быть
пт
не менее 2,6 мм. Если давление превышает приведенные значе-
ния, клапан с уплотнителем отжимается от седла, преодолевая
усилие пружины, и открывает отверстие для выхода газа из бал-
лона.
Электромагнитный клапан. Для очистки газа, поступающего в
редуктор, и отключения газовой магистрали при остановке дви-
гателя предназначен электромагнитный клапан, состоящий из
корпуса, электромагнита с клапаном, войлочного фильтрующего
элемента, алюминиевого колпака, стяжного болта, подводящего
и отводящего газ штуцеров. Уплотнение стыка между корпусом и
колпаком фильтра осуществляется резиновым кольцом. Стык между
колпаком фильтра и головкой стяжного болта уплотнен медной
прокладкой.
При выключенном зажигании клапан под действием пружины
закрыт и не пропускает газ в редуктор. При включении зажигания
клапан открывается, и очищенный от механических примесей газ
поступает в испаритель, редуктор и далее в смеситель.
Испаритель. Для преобразования газового топлива из жидкой
фазы в газообразную служит испаритель. Испаритель разборной
конструкции: его алюминиевый корпус состоит из двух частей.
Через каналы в плоскости разъема проходит газ. Такая конструк-
ция позволяет очищать газовые каналы от отложений.
Газовый редуктор. Для снижения давления газа до значения, близ-
кого к атмосферному, используют газовый редуктор (рис. 3.10, а).
Редуктор — двухступенчатый, мембранно-рычажного типа. Прин-
ципы действия первой и второй ступеней редуктора одинаковы.
Каждая ступень имеет клапан, мембрану, рычаг, шарнирно свя-
зывающий клапан с мембраной, и пружину с регулировочной
гайкой.
Редуктор имеет также дополнительные устройства мембранно-
пружинного типа, которые обеспечивают автоматическое пере-
крытие поступления газа к смесителю при выключении двигателя
и дозирование количества газа в соответствии с нагрузочным ре-
жимом работы двигателя.
При неработающем двигателе и закрытом расходном вентиле
(при выработанном газе) давление в полости первой ступени равно
атмосферному, и клапан 3 первой ступени находится в открытом
положении под действием усилия пружины 10. При открытом вен-
тиле и включенном электромагнитном клапане газ поступает в
полость первой ступени редуктора, пройдя предварительно через
вентиль и электромагнитный клапан. Давление газа действует на
мембрану 8, которая, преодолевая усилие пружины 10, прогиба-
ется и при достижении заданного давления через рычаг 12 закры-
вает клапан 3.
Давление газа в полости регулируется изменением при помо-
щи гайки 11 усилия пружины 10, действующей на мембрану 8, и
114
устанавливается в пределах 0,16...0,18 МПа. Давление газа в пер-
вой ступени контролируется при помощи дистанционного элект-
рического манометра, установленного в кабине, и датчика, раз-
мещенного на редукторе.
При неработающем двигателе клапан 16 второй ступени на-
ходится в закрытом положении и плотно прижат к седлу пружи-
ной 41 разгрузочного устройства мембраны и пружиной 47 мемб-
раны, усилие от которых передается через шток 49 и стержень 48,
рычаг 29 и толкатель 26.
При пуске двигателя под дроссельными заслонками газового
смесителя создается вакуум, который по шлангам (через вакуум-
ную полость экономайзера) передается в полость В разгрузочного
устройства. Мембрана 38 в результате возникновения вакуума про-
гибается и сжимает пружину 41 разгрузочного устройства мемб-
раны, тем самым разгружается клапан 16 второй ступени. Усилие
пружины 47 становится недостаточным для удержания клапана 16
второй ступени в закрытом положении, и он открывается под
давлением газа в полости А первой ступени. Газ заполняет полость Б
второй ступени, а затем через дозирующе-экономайзерное уст-
ройство (экономайзер) поступает в смеситель.
В режиме холостого хода расход газа незначителен, и в поло-
сти второй ступени создается избыточное давление 50 ...70 Па
(5... 7 мм вод. ст.). По мере открытия дроссельных заслонок расход
газа увеличивается, и на режимах, близких к режиму полной мощ-
ности, давление газа в полости снижается до вакуума 150...200 Па
(15...20 мм вод. ст.), при этом мембрана 39прогибается и через
систему рычагов увеличивает открытие клапана 16 второй ступени.
Одновременно возрастают степень открытия клапана 3 первой
ступени и расход газа через него. При большом открытии дрос-
сельных заслонок вакуум в смесительной камере понижается, что
приводит к уменьшению вакуума в вакуумной полости экономай-
зера, и пружина 19 открывает клапан 23, обеспечивая подачу в
смеситель дополнительного количества газа через отверстие 25
мощностного регулирования подачи газа.
Рассмотрим подробнее, как проходит газ из полости Б редук-
тора через дозирующе-экономайзерное устройство (рис. 3.10, б) в
смеситель. По мере открытия дроссельных заслонок газового сме-
сителя растет вакуум над обратным клапаном смесителя, он от-
крывается, и газ поступает в форсунки смесителя.
При работе двигателя с прикрытыми дроссельными заслонка-
ми газ из второй ступени редуктора проходит к газовому смесите-
лю через отверстие 5<?дозирующе-экономайзерного устройства. При
полном (или близком к нему) открытии дроссельных заслонок
вакуум во впускном трубопроводе двигателя становится недоста-
точным для преодоления усилия пружины мембраны экономай-
зера, в результате чего мембрана перемещается и открывает кла-
пан 23. Газ начинает поступать дополнительно через отверстие 57
экономайзера.
Увеличение общей подачи газа приводит к обогащению газо-
воздушной смеси и повышению мощности двигателя. В правиль-
но отрегулированном редукторе давление газа в полости первой
ступени должно быть 0,16...0,18 МПа, а в полости второй ступе-
ни должно создаваться избыточное давление, на 80... 100 Па
17 18 19 20 21
58 26 57
б
116
(8... 10 мм вод. ст.) больше атмосферного, ход стержня Одол-
жен быть не менее 7 мм.
Газовый смеситель. Приготовление газовоздушной смеси для
питания двигателя происходит в газовом смесителе. Газовый сме-
ситель — двухкамерный вертикальный, с падающим потоком топ-
ливной смеси, с параллельным открытием дроссельных заслонок
и двумя горизонтальными форсунками, расположенными в узких
сечениях съемных диффузоров. Как правило, газовый смеситель
изготовляется на базе стандартных карбюраторов с изменением
конструкции для установки газовой форсунки и присоединения
газовой трубки к системе холостого хода.
Дозирование газа для главной системы осуществляется дозиру-
юще-экономайзерным устройством, расположенным в газовом ре-
дукторе. Питание газом системы холостого хода комбинирован-
ное: непосредственно из газового редуктора по трубопроводу 75
(см. рис. 3.9) и из трубопровода 16 основной подачи газа. Смеси-
тель снабжен исполнительным мембранным механизмом пневмо-
центробежного ограничителя максимальной частоты вращения
коленчатого вала двигателя.
Рис. 3.10. Газовый редуктор:
а — устройство газового редуктора; б — схема работы экономайзера редуктора;
1 — седло клапана первой ступени; 2 — уплотнитель клапана; 3 и 4 — соответ-
ственно клапан и крышка первой ступени; 5 — направляющая клапана; 6, 9 и
31 — контргайки; 7 — регулировочный винт клапана; 8 — мембрана первой
ступени; 10 — пружина мембраны первой ступени; 11 — регулировочная гайка;
12 — рычаг первой ступени; 13 и 32 — оси рычагов; 14 — седло клапана второй
ступени; 75 — уплотнительный клапан; 16 — клапан второй ступени; 17 — кор-
пус дозирующе-экономайзерного устройства; 18 — крышка корпуса; 19 — пру-
жина экономайзера; 20 — мембрана экономайзера; 21 — винт крепления крыш-
ки; 22 — пружина клапана экономайзера; 23 — клапан экономайзера; 24 и 58 —
дозирующие отверстия экономичного регулирования подачи газа; 25 и 57 — до-
зирующие отверстия мощностного регулирования подачи газа; 26 — толкатель
клапана; 27 — пластина с дозирующими отверстиями; 28 — прокладки пласти-
ны; 29 — рычаг второй ступени; 30 — регулировочный винт клапана; 33 — крышка
с патрубком системы холостого хода; 34 — винт крепления крышки; 35 — кор-
пус редуктора; 36 — крышка разгрузочного устройства; 37 — крышка редуктора;
38 — мембрана разгрузочного устройства; 39 — мембрана второй ступени; 40 —
усилительный диск мембраны; 41 — пружина разгрузочного устройства мембра-
ны; 42 — регулировочный ниппель; 43 — контргайка ниппеля; 44 — стопорный
винт; 45 — штифт упорной шайбы; 46 — колпачковая крышка ниппеля; 47 —
пружина мембраны второй ступени; 48 — стержень; 49 — шток мембраны; 50 —
упор мембраны; 51 — болт крепления крышки редуктора; 52 — прокладки; 53 —
корпус газового фильтра; 54 — фильтрующий элемент; 55 — патрубок для соеди-
нения вакуумной полости экономайзера с впускным трубопроводом двигателя;
56 — патрубок для передачи вакуума в вакуумную полость разгрузочного устрой-
ства; 59 — патрубок для подвода газа в смеситель; А — полость первой ступени;
Б — полость второй ступени; В — полость разгрузочного устройства; Г — полость
атмосферного давления; —*- — направление движения газа
117
Крышка каналов системы холостого хода вместе с прокладкой
установлена на корпусе газового смесителя и закреплена четырь-
мя винтами. В ней размещены винты регулирования состава газо-
вой смеси и отверстие для присоединения вакуум-корректора.
3.3. Система питания инжекторных двигателей
Инжекторными называются двигатели с искровым зажигани-
ем топливной смеси, в которых в качестве топлива используется
бензин, но процесс смесеобразования происходит с помощью
одной или нескольких форсунок, впрыскивающих топливо под
давлением во впускной трубопровод или цилиндр.
Система питания инжекторного двигателя по сравнению с кар-
бюраторным имеет следующие преимущества:
• отсутствие сопротивления потоку воздуха на впуске в виде
карбюратора и диффузора, а следовательно, более высокий ко-
эффициент наполнения цилиндров, что обеспечивает получение
более высокой литровой мощности;
• возможность использования большего перекрытия клапанов,
когда открыты одновременно впускной и выпускной клапаны,
что улучшает процесс продувки камеры сгорания чистым возду-
хом, а не топливной смесью;
• более точное дозирование количества топлива, необходимого
для работы двигателя на различных режимах его работы;
• снижение температуры стенок цилиндров, днища поршня и
выпускных клапанов благодаря лучшей продувке и более равномер-
ному составу топливной смеси, что позволяет без опасности детона-
ции повысить степень сжатия смеси в цилиндре на 2—3 единицы;
• снижение количества оксидов азота (NO) при сгорании топ-
лива, т. е. снижение токсичности отработавших газов;
• улучшение смазывания зеркала цилиндра и, как следствие,
снижение уровня механических потерь на трение.
Впрыскивающие бензиновые системы подразделяются по сле-
дующим признакам:
• по месту подвода топлива (центральный одноточечный впрыск,
распределенный впрыск, непосредственный впрыск в цилиндры);
• по способу подачи топлива (непрерывный или прерывистый
впрыск);
• по типу узлов, дозирующих топливо (плунжерные насосы,
распределители, форсунки, регуляторы давления);
• по способу регулирования количества смеси (пневматичес-
кое, механическое, электронное);
• по основным параметрам регулирования состава смеси (раз-
режению во впускном трубопроводе, углу поворота дроссельной
заслонки, расходу воздуха и др.).
118
Таким образом, смесеобразование в инжекторных двигателях в
зависимости от применяемого способа подачи топлива происхо-
дит или в определенных зонах впускного трубопровода, или не-
посредственно в цилиндре двигателя.
Система впрыска K-Jetronic. Система впрыска K-Jetronic фир-
мы Bosch (Германия) представляет собой механическую систему
постоянного впрыска топлива. Топливо под давлением поступает
к форсункам, установленным перед впускными клапанами во
впускном коллекторе. Форсунка непрерывно распыляет топливо,
поступающее под давлением. Давление топлива (расход) зависит
от нагрузки двигателя (от разрежения во впускном коллекторе) и
от температуры охлаждающей жидкости.
Количество подводимого воздуха постоянно измеряется расхо-
домером, а количество впрыскиваемого топлива строго пропор-
ционально (1:14,7) количеству поступающего воздуха (за исклю-
чением некоторых режимов работы двигателя, таких как пуск хо-
лодного двигателя, работа при полной нагрузке и т.д.) и регули-
руется дозатором-распределителем топлива.
Дозатор-распределитель, или регулятор состава и количества
рабочей смеси, состоит из регулятора количества топлива и рас-
ходомера воздуха. Регулирование количества топлива обеспечива-
ется распределителем, управляемым расходомером воздуха и ре-
гулятором управляющего давления. В свою очередь, воздействие
регулятора управляющего давления определяется величиной под-
водимого к нему разрежения во впускном трубопроводе и темпе-
ратурой жидкости системы охлаждения двигателя.
Топливный электронасос 11 (рис. 3.11) забирает топливо из
бака 8 и подает его под давлением около 0,5 МПа через накопи-
тель 10 и фильтр 9 к каналу А подвода топлива к дозатору-распре-
делителю 6. При карбюраторном питании управление двигателем
осуществляется воздействием на педаль подачи топлива, т.е. по-
воротом дроссельной заслонки. Если при карбюраторном пита-
нии дроссельная заслонка регулирует количество подаваемой в
цилиндры рабочей смеси, то при системе впрыска дроссельная
заслонка 4 регулирует только подачу чистого воздуха.
Для того чтобы установить требуемое соотношение между коли-
чеством поступающего воздуха и количеством впрыскиваемого бен-
зина, используется расходомер воздуха с так называемым напор-
ным диском 5 и дозатор-распределитель топлива 6. В действительности
расходомер не замеряет, в буквальном смысле слова, расход возду-
ха, просто его напорный диск перемещается соответственно расхо-
ду воздуха. А само название «расходомер» объясняется тем, что в
этом устройстве использован принцип действия трубки Вентури —
физического прибора, применяемого для замера расхода газов.
Расходомер воздуха системы впрыска топлива представляет
собой прецизионный, очень точный механизм. Напорный диск
1 in
его очень легкий, толщиной примерно 1 мм, диаметром 100 мм,
крепится к рычагу; с другой стороны рычага установлен балан-
сир, уравновешивающий всю систему. С учетом того, что ось вра-
щения рычага лежит в опорах с минимальным трением (подшип-
ники качения), диск очень чутко реагирует на изменение расхода
Рис. 3.11. Система впрыска топлива K-Jetronic:
1 — форсунка (инжектор); 2 — регулировочный винт холостого хода; 3 — клапан
добавочного воздуха; 4 — дроссельная заслонка; 5 — напорный диск расходомера
воздуха; 6 — дозатор-распределитель топлива; 7 — регулятор давления питания;
8 — топливный бак; 9 — топливный фильтр; 10 — накопитель топлива; 11 —
топливный электронасос; 12 — регулятор управляющего давления; 13 — пуско-
вая электромагнитная форсунка; 14 — термореле; А — подвод топлива к дозато-
ру-распределителю; В — слив топлива в бак; С — канал управляющего давления;
D — канал толчкового клапана; Е — подвод топлива к рабочим форсункам; F —
подвод топлива к пусковой форсунке с электромагнитным управлением; «=> —
воздух; —► — топливо; — направление движения деталей
190
На оси вращения рычага напорного диска 5 закреплен второй
рычаг с роликом. Ролик упирается непосредственно в нижний
конец плунжера дозатора-распределителя. Наличие второго рыча-
га с регулировочным винтом позволяет менять относительное
положение рычагов, а значит, напорного диска и упорного роли-
ка (плунжера распределителя) и этим изменять состав рабочей
смеси. Положение винта регулируется на заводе-изготовителе.
На некоторых автомобилях, например BMW-520i, при необхо-
димости этим винтом можно отрегулировать содержание оксида
углерода (СО) в отработавших газах (при его завертывании смесь
обедняется).
Механическая система расходомер воздуха—дозатор-распреде-
литель обеспечивает только соответствие перемещений напорно-
го диска и плунжера распределителя. Но если трубка Вентури обес-
печивает линейную зависимость между перемещением напорного
диска и расходом воздуха, то простейший по форме плунжер рас-
пределителя линейной зависимости между перемещением плун-
жера и расходом бензина уже не даст. Для получения линейной
зависимости применена специальная система дифференциальных
клапанов.
Из дозатора-распределителя топливо по каналам Е поступает к
форсункам впрыска 1. Перемещение напорного диска вызывает
перемещение плунжера распределителя.
Взаимосвязь перемещений и упомянутые ранее дифференци-
альные клапаны обеспечивают стехиометрическое (оптимальное)
соотношение воздуха и бензина в рабочей смеси. Но так как авто-
мобильный двигатель должен быть приспособлен к различным ре-
жимам работы, смесь приходится при соответствующих режимах
или обогащать, или обеднять. Для получения соответствия соста-
ва рабочей смеси режиму работы двигателя в системе впрыска со
стороны верхней части плунжера в распределитель подходит по
каналу С управляющее давление. Его величина определяется регу-
лятором управляющего давления 12. Это давление в зависимости
от режима работы двигателя имеет большую или меньшую вели-
чину. В первом случае сопротивление перемещению плунжера уве-
личивается — смесь обедняется. Во втором случае, напротив, со-
противление перемещению плунжера уменьшается — смесь ста-
новится богаче.
Одним из режимов работы автомобильного двигателя является
быстрый переход со средней нагрузки на полную, когда необхо-
димо подавать в цилиндр обогащенную смесь. При системе впрыска
K-Jetronic обогащение обеспечивается почти мгновенным пере-
мещением напорного диска 5 при изменении расхода воздуха.
Топливный электронасос 11 работает независимо от частоты
вращения коленчатого вала двигателя. Он начинает работать толь-
ко при включенном зажигании и вращающемся коленчатом вале.
И1
Насос имеет двукратный запас по давлению и десятикратный по
подаче, поэтому в системе впрыска есть специальный регулятор 7
давления питания. Регулятор встроен в дозатор-распределитель и
соединен с каналом А подвода топлива, а по каналу В произво-
дится слив лишнего топлива в бак. Канал D соединен с регулято-
ром управляющего давления 12.
Холостой ход на инжекторных двигателях также регулируется
двумя винтами: винтом качества (состава) рабочей смеси, кото-
рый регулирует содержание СО в отработавших газах, и винтом
количества смеси 2, которым устанавливается частота вращения
коленчатого вала двигателя на холостом ходу.
При пуске двигателя электронасос 11 практически мгновенно
создает давление в системе. Если двигатель прогрет (температура
не менее 35 °C), термореле 14 выключает пусковую форсунку 13 с
электромагнитным управлением. В момент пуска холодного двига-
теля и в течение определенного времени пусковая форсунка впрыс-
кивает во впускной коллектор дополнительное количество топлива.
Продолжительность работы пусковой форсунки определяет тер-
мореле в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Клапан 3 обеспечивает подвод к двигателю дополнительного ко-
личества воздуха для повышения частоты вращения коленчатого
вала холодного двигателя на холостом ходу. Дополнительное обо-
гащение топливовоздушной смеси при пуске и прогреве холодно-
го двигателя достигается за счет более свободного подъема плун-
жера распределителя дозатора-распределителя благодаря тому, что
регулятор управляющего давления 72 снижает над плунжером
противодействующее давление возврата.
Таким образом, если двигатель уже прогрет, питание осуществ-
ляется только через главную дозирующую систему и систему холо-
стого хода. При этом термореле 14, пусковая электромагнитная
форсунка 13 и клапан добавочного воздуха 3 в работе не участвуют.
При пуске и прогреве холодного двигателя все перечисленные эле-
менты системы впрыска включаются в работу, обеспечивая надеж-
ный запуск и стабильную работу двигателя на холостом ходу.
Топливный электронасос 11 ротационного роликового типа,
одно- или многосекционный. Роликовый насос отличается от ро-
тационного лопастного тем, что вместо лопастей в пазы ротора
вставлены ролики. Последнее обусловлено стремлением заменить
скольжение лопастей по статору качением. Для топливного насоса
это особенно важно в связи с отсутствием у топлива смазываю-
щей способности. На входе насоса предусмотрена фильтрующая
сетка, которая предназначена для задержания крупных посторон-
них частиц. Топливный насос может располагаться как вне бака,
так и непосредственно быть погруженным в бензин в баке.
По внешней форме насос напоминает катушку зажигания и
объединяет в себе электродвигатель постоянного тока и собствен-
122
но насос. Особенностью этой конструкции является то, что топ-
ливо омывает все элементы электродвигателя: якорь, коллектор,
щетки, статор.
Насос имеет два клапана: предохранительный, соединяющий
полости нагнетания и всасывания, и обратный, препятствующий
сливу топлива из системы. Давление, развиваемое насосом, или
давление в системе, как уже отмечалось, около 0,5 МПа.
Накопитель топлива 10 представляет собой пружинный гидро-
аккумулятор, назначение которого — поддерживать давление в
системе при остановленном двигателе и выключенном топливном
насосе. Поддержание остаточного давления препятствует образо-
ванию в трубопроводах паровых пробок, которые затрудняют пуск
(особенно горячего двигателя).
Накопитель устанавливается в системе за топливным насосом.
Он имеет три полости: верхнюю, где размещена пружина; сред-
нюю накопительную (объемом 20...40 см3) и нижнюю с подводя-
щим и отводящим каналами или с одним каналом, выполняю-
щим обе функции. Накопительная и пружинная полости разделе-
ны гибкой диафрагмой, а накопительная и нижняя — перегород-
кой.
После включения топливного насоса накопительная полость через
пластинчатый клапан в перегородке заполняется топливом, при
этом диафрагма прогибается вверх до упора, сжимая пружину. После
остановки двигателя, в связи с тем, что бензин, как и всякая жид-
кость, практически несжимаем, малейшие утечки через обратный
клапан в насосе и распределитель приводят к значительному паде-
нию давления в системе. При этом вступает в работу накопитель.
Пружина, воздействуя на диафрагму, вытесняет топливо из нако-
пительной полости через дросселирующее отверстие в перегородке.
При рабочем давлении в системе в пределах 0,54...0,62 МПа
остаточное давление спустя 10 мин после остановки двигателя
равно не менее 0,34 МПа, спустя 20 мин — 0,33 МПа. Соответ-
ственно при рабочем давлении в системе 0,47...0,52 МПа оста-
точное давление через 10 мин после остановки двигателя —
0,18...0,26 МПа, через 20 мин — 0,16 МПа.
Топливный фильтр 9, как видно из схемы, расположен за насо-
сом и поэтому не защищает топливный насос от посторонних
частиц в бензине. Фильтр по объему в несколько раз превышает
обычно применяемые фильтры тонкой очистки топлива и похож
на масляный фильтр. При нормальном качестве бензина фильтр
рассчитан на 50 тыс. км пробега автомобиля. В системах впрыска
топлива чистоте бензина уделяется особое внимание, кроме рас-
смотренного фильтра и сетки в насосе предусмотрены сетки на
гильзе дозатора-распределителя бив штуцерах каналов Е. Также
выпадению посторонних частиц из бензина способствует конфи-
гурация каналов в дозаторе-распределителе.
123
Дозатор-распределитель (рис. 3.12, о) дозирует и распределяет
топливо, поступившее через фильтр от насоса к каналу А, по
форсункам (инжекторам) цилиндров (каналы Е). Перемещение
плунжера распределителя происходит в соответствии с переме-
щениями напорного диска расходомера воздуха, который, в свою
очередь, перемещается в соответствии с расходом воздуха или с
открытием дроссельной заслонки.
Плунжер 11 перемещается в гильзе 10 с отверстиями. Каких-
либо уплотнений в этой паре не предусмотрено, и герметичность
обеспечивается минимальными зазорами в сопряжении, точно-
стью формы и чистотой сопрягаемых поверхностей деталей. Гиль-
за вставляется в корпус с большим зазором, а уплотнение обес-
печивается резиновым кольцом, установленным в канавке гильзы.
124
expert22 для http://rutracker.org
На плунжер снизу воздействует рычаг напорного диска 5 (см.
рис. 3.11), сверху — управляющее давление. Между распределите-
лем и выходными каналами Е располагаются дифференциальные
клапаны, которые необходимы для получения линейной зависи-
мости между перемещением плунжера и расходом топлива, по-
ступающего к форсункам. Дифференциальный клапан — это кла-
пан с двумя камерами с разным уровнем давления, разделенный
гибкой диафрагмой.
Нижние камеры 12 (см. рис. 3.12, а) дифференциальных клапа-
нов соединены кольцевым каналом и находятся под рабочим дав-
лением. На стальную диафрагму 8 снизу воздействует это давле-
ние, а сверху давит пружина, упирающаяся вверху в корпус 3, а
внизу — на специальное седло и диафрагму. При поступлении топ-
лива в верхнюю камеру 2 (рис. 3.12, б, I) к усилию пружины
добавляется давление топлива, и диафрагма прогибается вниз,
увеличивая проходное сечение. В связи с этим давление в верхней
камере падает, диафрагма выпрямляется, в результате чего полу-
чается динамическое равновесие или та самая необходимая ли-
нейная зависимость между перемещением плунжера и поступле-
нием топлива к форсункам (рис. 3.12, б, II).
Рассмотренное регулирование состава рабочей смеси относит-
ся к частичным нагрузкам или к обычной работе двигателя. Но
существуют и другие режимы: холодный пуск, холостой ход, пол-
ная нагрузка (рис. 3.12, в). Приспособляемость к этим режимам
«по воздуху» предусмотрена в расходомере благодаря форме и се-
чению направляющего устройства.
Рис. 3.12. Схемы работы дозатора-распределителя с регулятором давле-
ния питания:
а — дозатор-распределитель с регулятором давления питания; б — схема регули-
рования распределителем объема подач топлива (I — малая доза впрыска; II —
большая доза впрыска); в — схема работы распределителя по режимам (I —
неработающий двигатель; II — режим холостого хода и частичных нагрузок; III —
режим полной нагрузки); г — схема работы регулятора давления при сливе; д —
схема работы регулятора управляющего давления (режим прогрева двигателя на
холостом ходу); 1 — трубка к форсунке впрыска; 2 — верхняя камера дифферен-
циального клапана; 3 — верхний корпус дифференциального клапана; 4 — демп-
фирующий дроссель; 5 — толчковый клапан; 6 — поршень регулятора давления;
7 — пружина дифференциального клапана; 8 — диафрагма дифференциального
клапана; 9, 20 — дроссели подпитки; 10 — гильза распределителя; 11 — плунжер
распределителя; 12 — нижняя камера дифференциального клапана; 13 — ниж-
ний корпус дифференциального клапана; 14 — регулятор управляющего давле-
ния; 75 — трубка к каналу слива топлива; 16 — верхняя диафрагма; 17 — биме-
таллическая пластинчатая пружина; 18 — нижняя диафрагма; 19 — атмосферный
выход; А, В, Сч D, Е — топливные каналы; —► — направление движения топ-
лива; — направление перемещения деталей
17S
В дозаторе-распределителе предусмотрено также приспособле-
ние «по бензину», осуществляемое подводом к плунжеру сверху
через демпфирующий дроссель 4 управляющего давления. Чем боль-
ше управляющее давление, тем больше усилие, препятствующее
подъему плунжера, соответственно с уменьшением управляюще-
го давления уменьшается сила, препятствующая его подъему.
Постоянное по величине давление топлива в системе поддер-
живает регулятор давления. В случае повышения давления пор-
шень 6 регулятора давления, сжимая пружину, перемещается впра-
во и позволяет излишку топлива через канал В возвратиться в бак
(рис. 3.12, г). Давление топлива в системе уравновешивается пру-
жиной поршня 6 и остается постоянным.
При остановке двигателя топливный насос выключается. Дав-
ление системы быстро снижается и становится ниже величины
давления открытия клапанной форсунки, сливное отверстие за-
крывается с помощью подпружиненного поршня 6 регулятора дав-
ления. В регулятор давления встроен толчковый клапан 5, кото-
рый приводится в движение (открывается) поршнем 6 регулятора
давления. Толчковый клапан работает совместно с регулятором
управляющего давления.
Регулятор управляющего давления (рис. 3.12, д) изменяет управ-
ляющее давление в основном на режимах холодного пуска, про-
грева на холостом ходу и полной нагрузки. Регулятор имеет две
диафрагмы: верхнюю 16 и нижнюю 18. В средней части верхней
диафрагмы имеется клапан, перекрывающий трубку 75, по кото-
рой топливо через регулятор давления возвращается в бак.
Биметаллическая пластинчатая пружина 7 7 при температуре до
35... 40 °C прогибает диафрагму 16 вниз, соединяя два канала, рас-
положенные над диафрагмой, при этом сжимаются две цилинд-
рические пружины у диафрагмы 18. Регулятор крепится к блоку
цилиндров и нагревается от него. Кроме того, биметаллическая
пружина 77 имеет электрический подогрев, что необходимо для
того, чтобы при затрудненном пуске не «перелить» двигатель.
Регулятор управляющего давления без нижней диафрагмы 18
(без подвода вакуума) и внутренней цилиндрической пружины
называется регулятором подогрева и работает только при прогре-
ве двигателя. Пружина 7 7 прогибает верхнюю диафрагму 16 вниз,
клапан открывается и соединяет два канала. По мере прогрева дви-
гателя управляющее давление увеличивается, так как биметалли-
ческая пружина начинает постепенно выгибаться вверх, разгру-
жая цилиндрические пружины и уменьшая прогиб диафрагмы 16
вниз. При температуре около 35... 40 °C пружина 77полностью ос-
вобождает диафрагму, и трубка 75 к каналу слива закрывается.
Положение нижней диафрагмы 18 определяется разрежением,
подводимым по дросселю подпитки 9, и атмосферным давлением,
подводимым по дросселю 20. На режиме холостого хода и частич-
но
ных нагрузок дроссельная заслонка прикрыта, в связи с чем за
ней устанавливается пониженное давление. Нижняя диафрагма 18
атмосферным давлением прижимается к верхнему упору, при этом
внутренняя цилиндрическая пружина сжимается. При работе про-
гретого двигателя при частичных нагрузках (обычный режим) пла-
стинчатая биметаллическая пружина 77 выгибается вверх и на верх-
нюю диафрагму уже не воздействует.
Нижняя диафрагма 18 при частичных нагрузках при подводе
вакуума атмосферным давлением также прижимается к верхнему
упору. При этом внутренняя цилиндрическая пружина находится
в сжатом состоянии: внизу упирается в диафрагму 18, вверху че-
рез клапан верхней диафрагмы 16 — в корпус. Верхняя диафраг-
ма 16 находится под воздействием сил: снизу действует суммар-
ное усилие двух пружин, сверху — усилие, определяемое давле-
нием, подводимым через дроссель 20 в кольцевой канал над ди-
афрагмой. Усилием двух сжатых пружин определяется максималь-
ная величина управляющего давления.
Режим полной нагрузки характеризуется тем, что дроссельная
заслонка открыта полностью, разрежение за ней уменьшается,
т. е. повышается давление. Нижняя диафрагма 18 перемещается в
крайнее положение до упора, благодаря чему усилие внутренней
цилиндрической пружины резко снижается. Под действием давле-
ния верхняя диафрагма 16 прогибается вниз, в результате управ-
ляющее давление снижается и рабочая смесь обогащается.
Для обеспечения пуска и прогрева двигателя в системе впрыс-
ка K-Jetronic предусмотрены электромагнитная пусковая форсун-
ка 13 (см. рис. 3.11), термореле 14, клапан 3 добавочного воздуха и
регулятор управляющего давления 12 (корректор подогрева).
Пусковая форсунка предназначена для впрыска во впускной кол-
лектор дополнительного количества топлива в момент запуска хо-
лодного двигателя и работает совместно с термореле 14 (тепловым
реле времени), которое управляет ее электрической цепью в зави-
симости от температуры двигателя и продолжительности его запуска.
Термореле имеет нормально замкнутые контакты, один из ко-
торых соединен с «массой», другой установлен на биметалличес-
кой пластине. Электрический подогрев пластины осуществляется
через клемму «50» на реле стартера выключателя зажигания или
через реле пуска холодного двигателя — послестартовое реле. В пер-
вом случае подогрев действует только при включении стартера,
во втором — более длительно.
При замкнутых контактах термореле происходит питание пус-
ковой форсунки с электромагнитным управлением, т. е. при замк-
нутых контактах термореле пусковая форсунка открыта и осуще-
ствляется впрыск добавочного топлива.
Время впрыска топлива пусковой форсункой в зависимости от
температуры двигателя (охлаждающей жидкости) составляет 1... 8 с.
За это время биметаллическая пластина из-за электрического по-
догрева дед
рмируется настолько, что контакты термореле раз-
।
мыкаются, электропитание пусковой форсунки прекращается и
дальнейшего обогащения смеси больше не происходит.
При теплом двигателе контакты термореле разомкнуты из-за
положения биметаллической пластины, и, следовательно, при
пуске двигателя не включаются подогрев пластины и пусковая
форсунка. Питание при пуске осуществляется рабочими форсун-
ками.
При пуске холодного двигателя и его прогреве для устойчивой
работы двигателя необходимо повышенное количество рабочей
смеси. Для этого в системе впрыска предусмотрен ряд устройств,
одним из которых является клапан добавочного воздуха 3.
На холодном двигателе диафрагма клапана добавочного возду-
ха удерживается биметаллической пластиной в верхнем положе-
нии, клапан открыт и воздух поступает в обход дроссельной за-
слонки. По мере прогрева биметаллическая пластина изгибается
вниз, в результате чего канал подачи дополнительного воздуха
перекрывается. Биметаллическая пластина клапана добавочного
воздуха нагревается специальной электрической спиралью и за
счет температуры двигателя.
Клапан добавочного воздуха при прогреве увеличивает только
количество подаваемого воздуха. Получение же- обогащенной ра-
бочей смеси осуществляется двумя путями. Первый — добавочный
воздух фиксируется расходомером, его напорный диск 5 переме-
щается и через рычаг воздействует на плунжер распределителя 6,
поднимая его вверх, вследствие чего смесь обогащается. Второй —
на холодном двигателе включается в работу регулятор управляю-
щего давления 12, рассмотренный ранее. Биметаллическая плас-
тина регулятора сжимает пружину диафрагменного клапана, от-
крывая канал слива топлива, что приводит к уменьшению проти-
водействия на плунжере распределителя. Уменьшение управляю-
щего давления при неизменном расходе воздуха вызывает увели-
чение хода напорного диска 5. Вследствие этого распределитель-
ный плунжер дополнительно приподнимается, увеличивая коли-
чество топлива, подаваемого к форсункам.
Форсунки впрыска 1, или рабочие форсунки, открываются ав-
томатически под давлением и не осуществляют дозирование топ-
лива. Угол конуса распиливания топлива составляет примерно 35°
(у пусковой форсунки 80°). Форсунки, выпускаемые для систем
впрыска, очень разнообразны и разработаны практически д ля каж-
дой модели автомобиля или двигателя. Таким образом, форсунка
предназначена только для конкретного автомобиля или двигателя
определенных лет выпуска.
Наиболее часто встречающиеся диапазоны давления открытия
форсунок (начало впрыска): 0,27...0,38; 0,30...0,41; 0,32...0,37;
128
0,43...0,46; 0,45...0,52 МПа. Важным показателем форсунки впрыс-
ка является давление, соответствующее закрытому состоянию
форсунок. Так, например, на автомобиле с диапазоном начала
открытия форсунок 0,45 ...0,52 МПа давление, соответствующее
закрытому состоянию (давление слива), равно 0,25 МПа.
Для контроля давления слива нужно установить давление 0,2 МПа
и подсчитать число капель топлива, появившихся из распылителя
форсунки за 1 мин. Как правило, допускается только одна капля.
При плохом качестве бензина давление слива резко падает, что
может затруднить пуск двигателя, особенно горячего.
Иногда клапанные форсунки впрыска могут быть оснащены
дополнительным подводом воздуха. Воздух забирается перед дрос-
сельной заслонкой (давление здесь выше, чем у форсунки) и по
специальному каналу подается в держатель каждой форсунки. Эта
система способствует улучшению смесеобразования на холостом
ходу, и образование топливной смеси начинается уже в держателе
форсунки. Лучшее смесеобразование обеспечивает лучшее сгора-
ние и соответственно меньший расход топлива и снижение ток-
сичности отработавших газов.
Форсунки во впускной коллектор могут быть установлены на
резьбе или запрессованы. В последнем случае их демонтаж требует
довольно значительного усилия или применения специальных
приспособлений.
Система впрыска L-Jetronic. Система впрыска L-Jetronic пред-
ставляет собой управляемую электроникой систему многоточеч-
ного (распределенного) прерывистого впрыска топлива.
Главные отличия этой системы от системы K-Jetronic следую-
щие: нет дозатора-распределителя и регулятора управляющего
давления; все форсунки (пусковая и рабочие) с электромагнит-
ным управлением; наличие электронного БУ. Так как нет дозато-
ра-распределителя, существенно изменился и расходомер воздуха.
В системах L-Jetronic примерно в 2 раза меньше давление топлива
в системе и возможно отсутствие накопителя (гидроаккумулято-
ра). Система впрыска L-Jetronic — это более совершенная систе-
ма, увеличивающая экономичность, снижающая токсичность от-
работавших газов, улучшающая динамику автомобиля.
Каждый цилиндр двигателя имеет свою форсунку с электро-
магнитным управлением, впрыскивающую топливо перед впуск-
ным клапаном. Впрыск зависит от частоты вращения коленчатого
вала двигателя. Информация о частоте вращения передается в элек-
тронный БУ от контакта прерывателя (для систем зажигания с кон-
тактным управлением) и от клеммы «1» катушки зажигания или
клеммы «16» коммутатора (для бесконтактных систем зажигания).
Система впрыска L-Jetronic (рис. 3.13) работает следующим
образом. Топливный электронасос 5 забирает топливо из бака 1 и
подает его под давлением 0,25 МПа через фильтр тонкой очистки
129
Рис. 3.13. Система впрыска топлива L-Jetronic:
1 — топливный бак; 2 — регулятор давления топлива в системе; 3 — форсунка
впрыска; 4 — распределительная магистраль; 5 — топливный электронасос; 6 —
фильтр тонкой очистки топлива; 7 — блок цилиндров двигателя; 8 — датчик
температуры охлаждающей жидкости; 9 — термореле; 10 — датчик-распредели-
тель зажигания; 11 — выключатель положения дроссельной заслонки; 12 — элек-
тронный блок управления; 13 — высотный корректор; 14 — расходомер воздуха;
75 — блок реле; 16 — выключатель зажигания; 17 — подвод воздуха; 18 — винт
качества (состава) смеси на холостом ходу; 19 — клапан добавочного воздуха;
20 — винт количества смеси на холостом ходу; 21 — пусковая форсунка; —
направление движения воздуха; —► — направление движения топлива
6 к распределительной магистрали 4, соединенной шлангами с
форсунками впрыска 3 цилиндров.
Установленный с торца распределительной магистрали 4 регу-
лятор 2 давления топлива в системе поддерживает постоянное
давление впрыска и осуществляет слив лишнего топлива в бак.
Этим обеспечивается циркуляция топлива в системе и исключа-
ется образование паровых пробок. Количество впрыскиваемого
топлива определяется электронным БУ 12 в зависимости от тем-
пературы, давления и объема поступающего воздуха, частоты вра-
щения коленчатого вала и нагрузки двигателя, а также от темпе-
ратуры охлаждающей жидкости.
130
Основным параметром, определяющим дозирование топлива,
является объем поступающего воздуха, измеряемый расходоме-
ром. Поступающий воздушный поток отклоняет напорную изме-
рительную заслонку расходомера воздуха, преодолевая усилие пру-
жины, на определенный угол, который преобразуется в электри-
ческое напряжение посредством потенциометра. Соответствующий
электрический сигнал передается на электронный БУ, который
определяет необходимое количество топлива в данный момент
работы двигателя и выдает на электромагнитные клапаны рабо-
чих форсунок импульсы времени подачи топлива.
Независимо от положения впускных клапанов, форсунки впрыс-
кивают топливо за один или два оборота коленчатого вала двига-
теля (за цикл, за два такта). Если впускной клапан в момент впрыска
закрыт, топливо накапливается в объеме перед клапаном и посту-
пает в цилиндр при следующем его открытии одновременно с
воздухом.
Клапан 19 добавочного воздуха, установленный в воздушном
канале, расположенном параллельно дроссельной заслонке, под-
водит к двигателю добавочный воздух при холодном пуске и про-
греве двигателя, что приводит к увеличению частоты вращения
коленчатого вала. Для ускорения прогрева используются повышен-
ные обороты холостого хода (более 1 000 мин-1).
Для облегчения пуска холодного двигателя с помощью термо-
реле 9 включается электромагнитная пусковая форсунка 21, про-
должительность открытия которой изменяется в зависимости от
температуры охлаждающей жидкости. Величина необходимой в
настоящий момент дозы топлива вычисляется электронным бло-
ком управления в зависимости от массы, объема, давления и тем-
пературы поступающего воздуха, а также температуры двигателя
и режима его работы.
Объем проходящего воздуха полностью определяется положе-
нием дроссельной заслонки (нагрузкой двигателя). Объем воздуха
измеряется расходомером. Последний не учитывает только воз-
дух, проходящий через дополнительный канал, который исполь-
зуется для регулирования содержания СО. О тепловом режиме дви-
гателя дает информацию датчик температуры охлаждающей жид-
кости.
Информацию о нагрузке двигателя в электронный БУ сообща-
ет выключатель положения дроссельной заслонки. Информация
состоит из сигналов: «Холостой ход», «Частичные нагрузки», «Пол-
ная нагрузка». Если дроссельная заслонка закрыта, двигатель ра-
ботает на холостом ходу, контакты холостого хода замкнуты, и в
электронный БУ поступает соответствующий сигнал. Так же пере-
дается информация о полной нагрузке двигателя, только в этом
случае контакты разомкнуты. Сигнал о частичной нагрузке фор-
мируется при помощи потенциометра.
131
Для облегчения холодного пуска смесь обогащается пусковой
форсункой. Эта форсунка управляется от выключателя зажигания
через термореле и реле пуска холодного двигателя (послестарто-
вое реле). Назначение послестартового реле — продлить время ра-
боты пусковой форсунки. При прогреве двигателя на холостом ходу
подача топлива также увеличивается в связи с сигналами, посту-
пающими в электронный БУ от датчика температуры двигателя
(охлаждающей жидкости).
В системе L-Jetronic учитывается, что плотность холодного воз-
духа выше плотности теплого. Чем теплее засасываемый воздух,
тем хуже наполнение цилиндров при постоянном положении дрос-
сельной заслонки. Температура поступающего воздуха изменяется
не только в связи с изменением «наружной» его температуры, но
и в связи с изменением «внутренней». Нормальная температура в
подкапотном пространстве примерно 50 °C.
Информация о температуре воздуха поступает от датчика, встро-
енного в расходомер воздуха, в электронный БУ, определяющий
дозу впрыскиваемого топлива. Кроме того, на части автомобилей
устанавливается высотный корректор, который информирует БУ
о наружном атмосферном давлении. Большую часть времени дви-
гатель работает в режиме частичных нагрузок, поэтому програм-
ма, заложенная в электронный БУ, обеспечивает минимально
возможный расход топлива при допустимой концентрации вред-
ных веществ в отработавших газах. Топливную экономичность и
(или) минимальную токсичность отработавших газов удается по-
лучить при использовании лямбда-зондов и нейтрализаторов.
Обогащение смеси происходит при холодном пуске, прогреве,
холостом ходе, ускорении движения, полной нагрузке. При всех
режимах, кроме последнего, излишек топлива необходим для ус-
тойчивой работы двигателя. При холодном двигателе «больше топ-
лива» означает и больше его легкоиспаряющихся фракций; при
холостом ходе — хуже наполнение, больше остаточных газов; при
полной нагрузке излишек топлива необходим для внутреннего
охлаждения двигателя за счет испарения части топлива.
Система холостого хода дополнена каналом расходомера воз-
духа. В этом канале установлен винт качества (состава) смеси или
СО-регулирования. Назначение дополнительных (обводных)
каналов дроссельной заслонки в системе L-Jetronic такое же, как
и в K-Jetronic. В режиме принудительного холостого хода дрос-
сельная заслонка закрыта, и в БУ идет сигнал «Холостой ход».
Если при этом частота вращения коленчатого вала двигателя выше
так называемой восстанавливаемой частоты вращения, впрыск топ-
лива прекращается. Соответственно уменьшаются расход топлива
и выброс вредных веществ. Восстанавливаемая частота вращения
(когда вновь начинается впрыск топлива) обычно в пределах
1 200... 1 700 мин-'.
132
Расходомер воздуха системы L-Jetronic работает следующим
образом. Воздушный поток воздействует на измерительную за-
слонку прямоугольной формы. Заслонка закреплена на оси в спе-
циальном канале, который с помощью потенциометра преобра-
зует поворот заслонки в напряжение, пропорциональное расхо-
ду воздуха. Потенциометр представляет собой, как правило,
цепочку сопротивлений, включенных параллельно контактной
дорожке. Воздействие воздушного потока на измерительную за-
слонку уравновешивается пружиной. Для гашения колебаний, вы-
званных пульсациями воздушного потока и динамическими воз-
действиями, характерными для автомобиля, особенно на плохих
дорогах, в расходомере имеется демпфер со специальной плас-
тиной. Пластина выполнена как одно целое с измерительной зас-
лонкой. Резкие перемещения измерительной заслонки становят-
ся невозможными из-за воздействия на пластину усилия возду-
ха, сжимаемого в демпферной камере. На входе в расходомер
встроен датчик температуры поступающего воздуха, а в верхней
части расходомера расположен обводной канал с винтом каче-
ства (состава) смеси.
Система впрыска Mono-Jetronic. Mono-Jetronic — система
впрыска, управляемая электронным БУ (рис. 3.14). Система имеет
одну на весь двигатель магнитоэлектрическую форсунку; топли-
во, как и в системах L-Jetronic, впрыскивается с интервалами. Так
как топливная форсунка расположена перед дроссельной заслон-
кой практически на месте жиклера карбюратора, давление топли-
ва в системе составляет всего около 0,1 МПа.
Регулятор давления системы расположен вблизи форсунки в
центральном узле впрыска, где размещены также дроссельная за-
слонка, выключатель положения дроссельной заслонки и датчик
температуры всасываемого воздуха.
Система Mono-Jetronic не имеет расходомера воздуха, поэтому
соотношение масс воздуха и топлива здесь менее точное и опре-
деляется только положением дроссельной заслонки. Устройство,
определяющее положение дроссельной заслонки, представляет
собой в этой системе не выключатель с контактами (холостого
хода, частичной нагрузки, полной нагрузки), а потенциометр,
который информирует электронный БУ о положении заслонки в
данный момент времени. Таким образом, основное дозирование
топлива осуществляется только по трем параметрам: положению
дроссельной заслонки, температуре всасываемого воздуха и час-
тоте вращения коленчатого вала двигателя.
Корректировка дозирования при холодном пуске и прогреве
осуществляется электронным БУ 7 по импульсам, получаемым от
датчиков температуры всасываемого воздуха, охлаждающей жид-
кости 11 и потенциометра 5 дроссельной заслонки. Последний
корректирует дозирование и при полной нагрузке. Корректировка
133
1
2
3
4
Рис. 3.14. Система впрыска Mono-Jetronic:
1 — топливный насос; 2 — топливный фильтр; 3 — узел центральной форсунки;
4 — регулятор холостого хода с шаговым электродвигателем; 5 — потенциометр
дроссельной заслонки; 6 — лямбда-зонд; 7 — электронный блок управления
впрыском; 8 — выключатель зажигания; 9 — прибор, коммутирующий сигнал
информации о частоте вращения коленчатого вала двигателя, получаемый из
системы зажигания; 10 — аккумуляторная батарея; 11 — датчик температуры
охлаждающей жидкости; 12 — датчик-распределитель; 13 — топливоподающий
насос; 14 — топливный бак; —► — направление движения топлива; — — на-
правление движения топливовоздушной смеси
по токсичности отработавших газов идет по сигналам лямбда-зон-
да 6. Изменение дозирования происходит за счет увеличения или
уменьшения времени впрыска при постоянном давлении топлива.
Электронный блок управления сглаживает колебания напряже-
ния бортовой сети и осуществляет регулирование холостого хода.
Регулирование холостого хода осуществляется вращением дрос-
сельной заслонки специальным электродвигателем. При этом уве-
личивается или уменьшается количество воздуха в зависимости от
отклонения мгновенного значения частоты вращения коленчато-
го вала от номинального значения, заложенного в память элект-
ронного БУ. Блоком управления воспринимается также скорость
вращения дроссельной заслонки. При режиме ускорения рабочая
смесь обогащается. Система впрыска Mono-Jetronic может быть
выполнена и с расходомером воздуха, и с клапаном добавочного
воздуха.
134
3.4. Устройство системы питания
двигателя воздухом
Для тщательной очистки воздуха, поступающего в цилиндры
двигателя, применяются специальные системы очистки его от пыли
и других частиц. Кроме того, на современных двигателях воздух,
поступающий в цилиндры, подвергается специальной обработке.
На карбюраторных двигателях он подогревается во впускном тру-
бопроводе для улучшения испарения топлива. Подогрев осуще-
ствляется жидкостью из системы охлаждения.
Устройство инерционно-масляных воздухоочистителей. Инерци-
онно-масляные воздухоочистители применяются в основном на
карбюраторных двигателях грузовых автомобилей (ЗИЛ, ГАЗ). Ус-
тройство воздухоочистителя мод. ВМ-21 автомобиля ЗИЛ-433360
показано на рис. 3.15.
Воздухоочиститель — инерционно-масляный с двухступенча-
той очисткой воздуха, патрубками отбора воздуха в компрессор
Рис. 3.15. Устройство воздухоочистителя мод. ВМ-21 автомобиля
ЗИЛ-433360:
1 и 11 — переходники; 2, 3, 10 и 13 — уплотнительные прокладки; 4 — корпус;
5 — отражатель; 6 — фильтрующие элементы; 7 — шпилька; 8 — гайка-барашек;
9 — винт; 12 — патрубок отбора воздуха в компрессор и систему вентиляции
картера; 14 — кольцевая щель; 15 — кольцевое окно
135
тормозной системы и замкнутую систему вентиляции картера. За-
пыленный воздух под действием вакуума, создаваемого двигате-
лем, через патрубок забора воздуха попадает во входную кольце-
вую щель 14 и, двигаясь по ней вниз, соприкасается с маслом.
При этом происходит первая инерционная очистка воздуха от
наиболее крупных частиц пыли.
Вместе с потоком воздуха масло из полости, находящейся над
отражателем, частично попадает в фильтрующий элемент, сма-
чивая его, вследствие чего повышается эффективность очистки.
Лишнее масло через кольцевые окна 75 в наклонной плоскости
отражателя 3 перетекает в масляную ванну. Таким образом, осу-
ществляется циркуляция масла по наклонной поверхности отра-
жателя и смыв с него выпавшей пыли. Смытая пыль осаждается на
дне масляной ванны. Подвод воздуха к фильтру происходит через
воздушный канал в капоте автомобиля, с которым воздушный
фильтр соединен гофрированным патрубком.
Устройство воздухоочистителей с бумажным фильтрующим эле-
ментом. На современных двигателях, как правило, применяются
воздухоочистители с бумажным фильтрующим элементом. Устрой-
ство воздухоочистителя автомобиля ВАЗ-2101 с сухим сменным
бумажным фильтрующим элементом показано на рис. 3.16.
По патрубку 5 в воздухоочиститель в летнее время поступает
неподогретый воздух, а по патрубку 7 в зимнее время подводится
подогретый воздух по шлангу от воздухозаборника, расположен-
ного над выпускным трубопроводом. Установка воздухоочистите-
ля на летнюю или зимнюю подачу воздуха осуществляется пово-
ротом крышки 2 и совмещением ее красной или синей метки со
стрелкой на основном патрубке
5. При повороте крышки имею-
щийся на ней козырек 3 с про-
кладкой перекрывает соответ-
ствующий патрубок. К корпусу
воздухоочистителя снизу присо-
единен коллектор для отсоса
картерных газов с патрубком; в
корпусе установлен дополни-
тельный фильтр 4 для воздуха,
поступающего в картер.
Рис. 3.16. Воздухоочиститель авто-
мобиля ВАЗ-2101:
1 — бумажный фильтрующий элемент;
2 — крышка; 3 — козырек патрубка; 4—
дополнительный фильтр; 5 и 7 — пат-
рубки; 6 — корпус
136
Контрольные вопросы
1. Какие приборы входят в систему питания карбюраторного двигателя?
2. Дайте определение антидетонационной стойкости бензина.
3. Что называется октановым числом бензина?
4. Какая топливная смесь называется нормальной, обедненной, бед-
ной, обогащенной и богатой?
5. Как работает простейший карбюратор?
6. Какие дополнительные устройства входят в карбюратор?
7. Опишите работу топливного насоса.
8. Какие существуют приборы для очистки топлива?
9. Какие виды топлива используются в газовом двигателе?
10. Перечислите приборы, входящие в систему питания газового дви-
гателя.
11. Как работает система питания газового двигателя?
12. Как работает редуктор низкого давления?
13. Какой двигатель называется инжекторным?
14. Какие системы впрыска топлива в инжекторном двигателе вы зна-
ете?
15. Какие преимущества имеют инжекторные двигатели по сравне-
нию с карбюраторными?
16. Какие приборы входят в систему впрыска K-Jetronic?
17. Как работает система впрыска K-Jetronic?
18. Как работает система впрыска L-Jetronic?
19. Как работает система впрыска Mono-Jetronic?
20. Опишите устройство и работу инерционно-масляного воздухоочи-
стителя.
21. Опишите устройство и работу воздухоочистителя с бумажным
фильтрующим элементом.
ГЛАВА 4
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ
4.1. Устройство и работа системы питания дизеля
В систему питания дизеля входят топливоподкачивающий и
топливопрокачивающий насосы; регулятор частоты вращения ко-
ленчатого вала; топливные фильтры; фильтр-отстойник; топлив-
ный насос высокого давления (ТНВД); форсунки; топливный бак;
топливные трубки. Установка агрегатов системы питания на дизе-
ле ЯМЗ-236А показана на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Установка агрегатов системы питания на дизеле ЯМЗ-236А:
7 — воздухоочиститель; 2 — впускной трубопровод; 3 — топливный насос высо-
кого давления; 4 — топливопровод высокого давления; 5 — регулятор частоты
вращения коленчатого вала; 6 — форсунка; 7 и 13 — сливные топливопроводы;
8 — фильтр-отстойник; 9 — топливный бак; 10 — топливоподкачивающий насос;
77 — топливопрокачиващий насос; 72 и 75 — топливопроводы низкого давления;
14 — топливный фильтр тонкой очистки; —► — направление движения топлива
138
Система питания дизеля работает следующим образом. При
разрежении, возникающем в цилиндрах двигателя от движения
поршней, воздух при тактах впуска засасывается из атмосферы и,
проходя через воздухоочиститель 1, где очищается от пыли, и по
впускному трубопроводу 2, через открывающиеся впускные кла-
паны поступает в цилиндры. Впускные трубопроводы расположе-
ны по касательной к окружности цилиндров, поэтому воздуху,
входящему в цилиндры, сообщается интенсивное вращательное
движение.
Топливо засасывается из топливного бака 9 через фильтр-от-
стойник 8 предварительной очистки с помощью топливоподка-
чивающего насоса 10 и нагнетается через фильтр 74тонкой очистки
по топливопроводам 12 и 75 низкого давления в приемный канал
ТНВД 3.
Нагнетательные секции топливного насоса 3, приводимого в
действие от коленчатого вала, подают топливо под высоким дав-
лением в определенные моменты в соответствии с порядком ра-
боты цилиндров и в необходимом количестве по топливопрово-
дам 4 к форсункам 6, распылители которых входят в камеры сго-
рания. Через форсунки топливо впрыскивается в камеры сгорания
в конце такта сжатия. Избыточное топливо от ТНВД 3, а также
топливо, просочившееся через зазоры в деталях форсунок 6, сли-
вается обратно в бак по сливным топливопроводам 7 и 13.
Регулятор 5, смонтированный на топливном насосе, поддер-
живает заданную (нажатием на педаль подачи топлива) частоту
вращения коленчатого вала и минимальную частоту вращения
холостого хода, а также ограничивает ее максимальное значение
при движении.
Отработавшие газы из цилиндров через выпускные клапаны,
выпускной трубопровод и глушитель с трубами выходят в атмос-
феру.
Топливоподкачивающий насос. Для подачи топлива из бака че-
рез фильтры к ТНВД в систему питания включается топливопод-
качивающий насос. Насос плунжерного типа, чаще всего крепит-
ся на корпусе ТНВД и приводится в действие от его кулачкового
вала. Насос объединен с ручным топливопрокачивающим насо-
сом 11 для ручной подкачки топлива. Топливоподкачивающий на-
сос состоит из корпуса 6 (рис. 4.2, а), плунжера 7 с пружиной 4 и
роликовым толкателем 5 с пружиной 8 и штоком 3 и впускного 17
и нагнетательного 77 клапанов с пружинами.
Топливоподкачивающий насос работает следующим образом.
При сбегании выступа эксцентрика 19 (рис. 4.2, б) с ролика тол-
кателя 5 плунжер 7под действием пружины 4 перемещается внутрь
корпуса. При этом наружная полость камеры заполняется топли-
вом через открывающийся впускной клапан 77; нагнетательный
клапан 77 при этом закрыт. Топливо, находящееся под плунже-
110
ром 7, при этом вытесняется из внутренней камеры и через вы-
пускной канал 10 нагнетается под давлением в отводящий топли-
вопровод.
При обратном ходе плунжера 7 (рис. 4.2, в), перемещаемого
эксцентриком 19 и толкателем 5, впускной клапан 17 закрывает-
ся под действием давления топлива, и топливо из передней каме-
ры через открывшийся нагнетательный клапан 11 перепускается
по внутреннему каналу 1 в заднюю камеру.
Таким образом, работа насоса происходит за три такта: всасы-
вание, перепуск, нагнетание; при этом топливо из бака непре-
рывно перекачивается через фильтр предварительной очистки в
фильтр тонкой очистки и далее в ТНВД. При таком устройстве
насоса топливо в топливопровод нагнетается из задней камеры
корпуса плунжером 7 под действием давления пружины 4, поэто-
му обеспечивается подача топлива в соответствии с его расходом
и при определенном давлении.
При малом расходе топлива из-за некоторого повышения дав-
ления в топливопроводе и внутренней камере плунжер 7 останав-
ливается в крайнем положении, так как пружина 4 не в состоя-
нии переместить его, и толкатель 5 со штоком 3 перемещаются
вхолостую. По мере расхода топлива давление в нагнетательной
полости понижается, и плунжер под действием пружины 4 опять
начинает перемещаться на всю длину рабочего хода, обеспечивая
полную производительность насоса.
Топливопрокачивающий насос. Для подкачки топлива в топли-
вопроводы и по всей системе питания при неработающем двига-
теле, например для удаления воздуха из системы, используется
топливопрокачивающий (ручной) насос. Для ручной подкачки ру-
коятку 13 свертывают с резьбы корпуса 15 и перемещают вверх
и вниз. При этом с помощью поршня 16 насоса топливо через
впускной клапан 17 засасывается в его корпус и через нагнета-
тельный клапан 11 подается в систему топливоподачи. После ис-
пользования ручного насоса его рукоятку следует опять плотно
навернуть крышкой на резьбу корпуса.
Топливные фильтры. Применяются фильтры грубой и тонкой
очистки топлива.
Фильтры грубой очистки топлива на автомобилях с дизелями
могут быть двух типов. На автомобилях марки ЗИЛ и КамАЗ приме-
няются щелевые фильтры-отстойники, показанные на рис. 3.8, а.
На автомобилях МАЗ применяются фильтры, имеющие фильтру-
ющий элемент с металлическим сетчатым каркасом, на который
плотно намотан в несколько слоев ворсистый хлопковый шнур.
Элемент центрируется в корпусе штампованной розеткой, прива-
ренной к днищу, и крепится крышкой. Фильтры грубой очистки у
автомобилей могут быть установлены на кронштейне топливного
бака или непосредственно в топливном баке.
A —A
Рис. 4.2. Топливоподкачивающий насос:
а — устройство насоса; б — схема поступления топлива в насос и подачи его к
фильтру тонкой очистки; в — схема перепуска топлива; 1 — перепускной канал;
2 — втулка; 3 — шток топливоподкачивающего насоса; 4 и 8 — пружины; 5 —
толкатель; 6 — корпус топливоподкачивающего насоса; 7 — плунжер; 9 и 12 —
пробки; 10 — выпускной канал; 11 — нагнетательный клапан; 13 — рукоятка
ручного топливопрокачивающего насоса; 14 — шток топливопрокачивающего
насоса; 75 — корпус топливопрокачивающего насоса; 16 — поршень топливо-
прокачивающего насоса; 17— впускной клапан; 18 — впускной канал; 19— экс-
центрик; —► — направление движения топлива
1 А 1
Фильтры тонкой очистки топлива, включенные между подка-
чивающим насосом и насосом высокого давления, закреплены,
как правило, на головке блока в самой высокой точке системы
питания, что обеспечивает сбор в нем воздуха, проникающего в
систему питания, и удаление его вместе со сливаемым излишком
топлива. В большинстве фильтров применяется бумажный фильт-
рующий элемент, установленный в специальном корпусе, в ниж-
ней части которого предусмотрена пробка для слива отстоя.
Топливный насос высокого давления. ТНВД подает топливо к
форсункам в необходимом количестве, под высоким давлением,
в соответствии с порядком работы дизеля и в момент, соответ-
ствующий концу такта сжатия в цилиндрах.
ТНВД дизеля ЯМЗ-236 состоит из корпуса 7 7 (рис. 4.3) с крыш-
ками 13 и 20, каналами и перепускным клапаном 36; насосных
секций, каждая из которых включает в себя плунжер 32 с гиль-
зой 33, возвратную пружину 26 с опорными шайбами, нагнетатель-
ный клапан 3 с седлом 2, пружиной 4 и упором 5, а также штуцер 6
с деталями крепления топливопровода высокого давления; ме-
ханизма привода насосных секций, состоящего из кулачкового
вала 21 с подшипниками и роликовых толкателей 23 с регулиро-
вочными болтами 24; механизма поворота плунжеров, в который
входят поворотная втулка 27 с зубчатым венцом 31 для каждой
секции и общая рейка 30 с втулками и ограничительным винтом.
К топливоподающему каналу с торца корпуса с помощью шту-
цера 38 присоединен топливопровод от фильтра тонкой очистки.
В конце другого сливного канала установлен перепускной клапан,
представляющий собой ввернутое в корпус 37 седло 35, в кото-
ром установлен собственно клапан 36 грибовидной формы с пру-
жиной и направляющей втулкой. В корпус ввернут штуцер, к ко-
торому присоединен сливной топливопровод. Клапан поддержи-
вает давление во впускном канале насоса 0,13...0,15 МПа.
Плунжер 32 и гильза 33, являющиеся основными элементами
каждой насосной секции, изготовлены из износостойкой специаль-
ной хромомолибденовой стали; рабочие поверхности их азотирова-
ны и закалены до высокой твердости. Детали подвергнуты обработ-
ке глубоким холодом для стабилизации свойств материала. Плун-
жер 32 очень точно подогнан к гильзе 33 с диаметральным зазором
около 0,5... 1,5 мкм, что обеспечивает создание высокого давления
с наименьшей утечкой топлива через зазоры. Из-за индивидуальной
подгонки эта прецизионная пара является невзаимозаменяемой.
Гильза 33 устанавливается в отверстии верхней части корпуса
и фиксируется в определенном положении стопорным винтом 8.
Боковые отверстия в стенке гильзы располагаются против топ-
ливных каналов 7 и 39 корпуса, соединяя с ними внутреннюю
полость гильзы. Сверху в отверстие корпуса над гильзой, соприка-
саясь с ее торцом притертой поверхностью, установлено седло 2
142
A
38 39 7
Рис. 4.3. Топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236:
1 — колпачковая гайка; 2 — седло нагнетательного клапана; 3 — нагнетательный
клапан; 4 — пружина; 5 — упор; 6, 38— штуцеры; 7, 39 — топливные каналы; 8 —
стопорный винт; 9 — скобка; 10 — пробка-вентиль; 11 — корпус регулятора; 12 —
маслоналивное отверстие; 13, 20 — крышки; 14 — опломбированный винт огра-
ничения перемещения рейки; 75 — топливоподкачивающий насос; 16 — эксцен-
трик привода топливоподкачивающего насоса; 17 — корпус ТНВД; 18 — сред-
няя опора кулачкового вала; 19 — трубка слива излишков масла; 21 — кулачко-
вый вал ТНВД; 22 — шарикоподшипник; 23 — роликовый толкатель; 24 — ре-
гулировочный болт; 25 — разрезная опорная шайба; 26 — возвратная пружина;
27 — поворотная втулка; 28 — верхняя опорная шайба; 29 — колпак; 30 — рейка
привода ТНВД; 31 — зубчатый венец; 32 — плунжер; 33 — гильза; 34 — соедини-
тельный ниппель; 35 — седло перепускного клапана; 36 — перепускной клапан;
37 — корпус перепускного клапана
143
с нагнетательным клапаном 3, которые также изготовлены из
специальной высококачественной подшипниковой стали, точно
подогнаны друг к другу и являются нераздельной прецизионной
парой. На верхней части плунжера 32, входящего в гильзу, имеет-
ся винтовой паз, верхняя часть которого через горизонтальное
отверстие соединяется с вертикальным каналом в торце плунжера.
Этот паз с отсечной кромкой служит для регулирования подачи
топлива. Второй паз, сделанный с другой стороны плунжера, урав-
новешивает давление, оказываемое на него топливом, и повыша-
ет долговечность плунжера.
На средней части плунжера имеются уплотнительные канав-
ки, а на нижней — два выступа, которые входят в пазы поворот-
ной втулки 27, надетой на нижний выступающий из корпуса ко-
нец гильзы. На верхнем конце поворотной втулки стяжным вин-
том крепится стальной зубчатый венец 31. На втулку надета верх-
няя опорная шайба 28 возвратной пружины 26, закрепленной на
нижнем конце плунжера разрезной опорной шайбой 25.
Поступательное перемещение плунжера в гильзе осуществляет-
ся с помощью кулачкового вала 21 и толкателя 23. Кулачковый вал
изготовляется из низкоуглеродистой хромомарганцевой стали; ку-
лачки и шейки вала цементируются и закаливаются. От внутренне-
го конца кулачкового вала приводится в действие регулятор часто-
ты вращения коленчатого вала двигателя. Наружный конец вада
через муфту опережения соединен с приводом от двигателя. На валу
имеются шесть кулачков, расположенные выступами в разные сторо-
ны в соответствии с порядком работы двигателя, и эксцентрик 16
привода топливоподкачивающего насоса 15, закрепленного напро-
тив эксцентрика на фланце корпуса топливного насоса.
Над каждым кулачком в отверстии средней перегородки кор-
пуса размещен толкатель 23 с роликом, опирающимся на кулачок.
Толкатель, изготовленный из низкоуглеродистой хромомарган-
цевой стали, цементируется и закаливается, а ролик изготовляет-
ся из специальной подшипниковой стали. Ролик на оси установ-
лен на плавающей втулке. Выступы оси ролика входят в пазы кор-
пуса насоса и фиксируют положение толкателя. Сверху в толка-
тель ввернут регулировочный болт 24, который стопорится контр-
гайкой. В торец головки болта постоянно упирается нижним кон-
цом плунжер 32 под действием возвратной пружины 26. Зубчатые
венцы 31 всех насосных секций входят в зацепление с общей зуб-
чатой рейкой 30, которая расположена в корпусе насоса на двух
латунных втулках. Положение рейки, а также длина ее хода фик-
сируются винтом, ввернутым сбоку в корпус насоса. Конец
винта входит в паз на рейке. Внутренний конец рейки входит в
корпус 11 регулятора и соединяется с его тягой. Наружный высту-
пающий из корпуса конец рейки закрыт колпаком 29, наверну-
тым на резьбовую втулку, которая ввернута в корпус. На период
144
обкатки двигателя максимальное перемещение рейки ограничи-
вается опломбированным винтом 14, ввернутым в колпак рейки.
На колпак надет уплотняющий резиновый кожух.
Кулачковый вал с подшипниками и толкатели смазываются
маслом, которое заливается в нижнюю камеру корпуса насоса. Для
заливки масла на крышке корпуса имеется отверстие, закрытое
резьбовой пробкой с сапуном. Уровень масла проверяют маслоиз-
мерительным стержнем, установленным в нижней части корпуса.
К корпусу внизу присоединена дренажная трубка 19 для слива
излишков масла.
Каждая секция насоса работает следующим образом. При рабо-
те двигателя кулачковый вал насоса вращается с частотой, кото-
рая в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала. Подка-
чивающий насос через фильтры подает в топливные каналы на-
соса топливо; его необходимое давление поддерживается в кана-
лах с помощью перепускного клапана. Излишнее топливо по слив-
ному топливопроводу поступает обратно в бак. Непрерывная цир-
куляция топлива через насос снижает возможность образования в
нем пузырьков воздуха.
При сбегании кулачка с ролика толкателя плунжер в гильзе
опускается под действием пружины вниз. При этом верхний то-
рец плунжера открывает перепускное отверстие 3 (рис. 4.4, а) в
гильзе, и ее внутренняя полость заполняется топливом из топ-
ливного канала. При этом нагнетательный клапан 1 секции за-
крыт. При набегании кулачка на толкатель плунжер поднимается
в гильзе вверх. При этом до перекрытия плунжером впускного
отверстия 2 топливо из гильзы вытесняется обратно в топлив-
ный канал (рис. 4.4, б).
Как только торец плунжера перекроет впускное отверстие 2,
давление топлива в полости над плунжером повысится, и топли-
во через открывающийся нагнетательный клапан 1 по топливо-
проводу будет подводиться к форсунке, из которой оно при дос-
тижении необходимого давления впрыскивается в камеру сгора-
ния двигателя (рис. 4.4, в).
Плунжер нагнетает топливо до тех пор, пока отсечная кромка
его рабочего винтового паза 4 не подойдет к краю нижнего пере-
пускного отверстия 3 гильзы (рис. 4.4, г). При этом топливо из
нагнетательной полости гильзы по вертикальному и горизонталь-
ному отверстиям в плунжере и через винтовой паз 4 начинает
перепускаться в сливной канал корпуса. Давление в нагнетатель-
ной полости гильзы резко падает, и нагнетательный клапан 1 за-
крывается, прекращая подачу топлива к форсунке (рис. 4.4, д').
Резкому прекращению подачи топлива в форсунку (резкая от-
сечка) способствует нагнетательный клапан. При падении давле-
ния в нагнетательной полости гильзы в момент начала перепуска
топлива отсечной кромкой плунжера нагнетательный клапан,
145
Рис. 4.4. Схема работы плунжерной пары и нагнетательного клапана ТНВД:
а — положение плунжера при заполнении гильзы топливом; б — положение
плунжера при выталкивании топлива в трубопровод; в — положение плунжера
при выталкивании топлива в форсунку; г — положение плунжера при начале
слива топлива в сливной канал; д — положение плунжера при сливе топлива в
сливной канал; е — положение плунжера при полном прекращении подачи топ-
лива в форсунки; ж — положение плунжера при минимальной подаче топлива в
форсунки; з — положение плунжера при максимальной подаче топлива в фор-
сунки; 1 — нагнетательный клапан; 2 — впускное отверстие; 3 — перепускное
отверстие; 4 — винтовой паз плунжера; А — расстояние от края перепускного
отверстия до края отсечной кромки винтового паза; —► — направление движе-
ния топлива
опускаясь, сначала входит в седло цилиндрическим пояском и
разобщает топливопровод и секцию, прекращая подачу топлива
(см. рис. 4.4, г). Далее клапан 7, опускаясь еще ниже, садится ко-
нусом на седло и освобождает над собой некоторое пространство,
что способствует падению давления в топливопроводе. Вследствие
expert22 для http://rutracker.org
146
этого более резко прекращается подача топлива форсункой, топ-
ливопровод разгружается от высокого давления и устраняется воз-
можность подтекания топлива из сопла форсунки (см. рис. 4.4, д).
При постоянном ходе плунжера, определяемом высотой выс-
тупа кулачка, регулирование количества подаваемого к форсунке
топлива осуществляется поворотом плунжера с помощью рейки и
зубчатого сектора с поворотной втулкой. При повороте плунжера
в положение, когда горизонтальное отверстие винтового паза 4
устанавливается против перепускного отверстия 3 гильзы, подача
топлива насосом полностью прекращается, так как в нагнетатель-
ной полости давления не создается и топливо при подъеме плун-
жера выдавливается из нее через отверстие и паз плунжера, а че-
рез отверстия гильзы вытесняется обратно в каналы корпуса. На-
сос при этом работает вхолостую (рис. 4.4, ё).
По мере поворота плунжера против часовой стрелки (если смот-
реть с торца плунжера) расстояние А (рис. 4.4, ж) от края пере-
пускного отверстия до края отсечной кромки винтового паза 4
постепенно возрастает, увеличивая длину рабочего хода плунже-
ра. При этом подача топлива секцией постепенно возрастает от
минимальной до средней и максимальной. Максимальная подача
получается тогда, когда против перепускного отверстия 3 гильзы
располагается нижняя часть кромки паза 4 плунжера с наиболь-
шим расстоянием А (рис. 4.4, з).
Насосные секции в зависимости от расположения кулачков на
валу подают топливо во все форсунки в соответствии с порядком
работы двигателя. Требуемый момент начала подачи топлива в ци-
линдр, соответствующий концу такта сжатия, устанавливается пра-
вильным соединением вала насоса с приводным валом двигателя.
Регулирование одинаковости этого момента для всех насосных сек-
ций, т. е. регулирование момента подачи, осуществляется регули-
ровочными болтами на толкателях. При вывертывании болта по-
дача топлива происходит раньше, при завертывании — позже. Для
того чтобы все секции насоса подавали одинаковое количество
топлива, регулируют насос на равномерность подачи. С этой це-
лью плунжеры с поворотными втулками предварительно повора-
чивают в правильное положение при отпущенных стяжных винтах
зубчатых секторов на поворотных втулках.
4.2. Привод ТНВД и автоматическая муфта
опережения впрыска топлива
ТНВД на дизеле ЯМЗ-236 установлен на площадках приливов
картера двигателя в развале между цилиндрами и закреплен бол-
тами, проходящими через ушки корпуса. Кулачковый вал насоса
соединен через автоматическую муфту опережения впрыска и
147
муфту ручной установки момента впрыска с приводным валом
двигателя. Приводной вал вращается в двух шариковых подшип-
никах в верхней части переднего прилива блок-картера двигателя.
Передний подшипник закрыт крышкой; за другим подшипником
на валу расположена уплотнительная манжета.
На переднем конце приводного вала, входящего под крышку
распределительных шестерен, закреплена ведомая приводная ше-
стерня насоса, входящая в зацепление с ведущей шестерней его
привода, прикрепленной болтами к шестерне распределительно-
го вала. Шестерни привода насоса вводятся в зацепление по мет-
кам на их зубьях.
Муфта ручной установки момента впрыска топлива. Муфта со-
стоит из ведущего и ведомого фланцев, соединенных двумя бол-
тами. Ведущий фланец ступицей установлен на шпонке на заднем
конце приводного вала и закреплен стяжным болтом.
Болты, соединяющие фланцы муфты, проходят через прорези
ведущего фланца и ввертываются в ведомый фланец. Такое соеди-
нение дает возможность при отпущенных болтах несколько сме-
щать один фланец относительно другого в пределах длины прорезей
и вручную изменять установку момента впрыска топлива насосом.
Для точной установки фланцев на них нанесены специальные метки.
Автоматическая муфта опережения впрыска топлива. Муфта опе-
режения впрыска (рис. 4.5, а) служит для автоматического изме-
нения момента начала подачи топлива насосом в зависимости от
изменения частоты вращения двигателя. При увеличении частоты
вращения, для того чтобы топливо, подаваемое в цилиндры, ус-
певало своевременно сгорать и двигатель развивал наибольшую
мощность, необходимо увеличивать угол опережения впрыска топ-
лива, а при уменьшении частоты вращения — уменьшать.
Автоматическая муфта опережения впрыска топлива состоит
из корпуса 4, ведущего 6 и ведомого 2 дисков с пальцами 3 и 13,
двух центробежных грузов 12 и 75 и пружин 14. Снаружи между
корпусом и ведущим диском установлена самоподжимная рези-
новая манжета 5, защищающая внутреннюю полость муфты, в
которую при сборке закладывается специальная смазка.
Автоматическая муфта работает следующим образом. При не-
подвижном приводе пальцы 3 ведущего диска муфты под дей-
ствием пружины 14 надавливают на фигурные вырезы грузов 12
и 75, сдвигая их до упора концами друг в друга (рис. 4.5, б). При
работе двигателя с малой частотой вращение от приводного вала 9
передается на кулачковый вал 7 через муфту без заметного сме-
щения этих валов. Ведущие пальцы 3 надавливают на уступы гру-
зов 72 и 75 и через них, а также через ведомые пальцы 13 и ведо-
мый диск 2 передают вращение на кулачковый вал 7.
По мере увеличения частоты вращения двигателя центробеж-
ная сила грузов 72 и 75 возрастает, и они начинают раздвигаться,
148
14 3
15 13
4.5. Муфта опережения впрыска:
а — устройство; б — положение грузов при неподвижной муфте; в — положение
грузов при вращении муфты; 1 — кулачковый вал ТНВД; 2 — ведомый диск
муфты; 3, 13 — пальцы; 4 — корпус автоматической муфты; 5 — уплотнительная
манжета; 6 — ведущий диск; 7 — ведомый фланец; 8 — ведущий фланец; 9 — вал
привода муфты; 10 — промежуточная шайба; 11 — шип ведущего диска; 72, 75 —
центробежные грузы; 14 — пружина
поворачиваясь на пальцах 13 ведомого диска. При этом грузы, упи-
раясь фигурными вырезами на ведущие пальцы 3, преодолевая
сопротивление пружин 14 и дополнительно сжимая их, сближают
ведущие 3 и ведомые 13 пальцы (рис. 4.5, в). Вследствие этого ку-
лачковый вал смещается в направлении вращения относительно
приводного вала, тем самым обеспечивая увеличение угла опере-
жения впрыска топлива.
При максимальной частоте вращения кулачкового вала насоса
(1050 мин*1) грузы раздвигаются до упора в стенки корпуса; при
этом смещение кулачкового вала относительно приводного и угол
опережения впрыска топлива будут наибольшими (угол возраста-
ет на 6... 8° относительно первоначального). При уменьшении ча-
стоты вращения двигателя угол опережения впрыска автомати-
чески уменьшается.
140
4.3. Регуляторы частоты вращения
коленчатого вала
Ограничение частоты вращения коленчатого вала дизелей вы-
звано необходимостью предохранить их механизмы от перегру-
зок, возникающих под действием инерционных сил, и опасности
перегрева при чрезмерном возрастании частоты вращения колен-
чатого вала. Регуляторы частоты вращения коленчатого вала дизе-
лей могут быть двух типов: двухрежимные и всережимные.
Двухрежимные регуляторы. Устанавливаемые на дизелях авто-
мобилей ЗИЛ-4331 и их модификациях двухрежимные регулято-
ры частоты вращения ограничивают максимальную частоту вра-
щения дизеля и поддерживают минимально устойчивую частоту
вращения на холостом ходу, т. е. действуют на двух граничных ре-
жимах работы дизеля.
Веере;
мные регуляторы. В зависимости от нагрузки двигателя
всережимные регуляторы изменяют количество подаваемого топ-
лива, обеспечивают устойчивую работу дизеля на всех задаваемых
скоростных режимах, включая минимально устойчивую частоту
вращения на холостом ходу и ограничивая максимальную частоту
вращения.
На дизеле ЯМЗ-236 установлен ТНВД, соединенный с меха-
низмом всережимного регулятора частоты вращения коленчатого
вала. Регулятор расположен в отлитом из алюминиевого сплава
корпусе 4 (рис. 4.6, а) с крышкой 2. Корпус винтами прикреплен
к задней стенке корпуса насоса. Крышка 2 с прокладкой фиксиру-
ется на корпусе регулятора установочными штифтами и крепится
винтами. Смотровой люк в торце крышки корпуса закрыт сталь-
ной штампованной крышкой 36.
Механизм регулятора приводится в действие от заднего конца
кулачкового вала 10 насоса через промежуточную повышающую
зубчатую передачу. Повышение частоты вращения вала регулятора
позволяет уменьшить его размеры. Ведущая шестерня 13 промежу-
точной передачи установлена и фиксируется шайбой на ступице,
сидящей на шпонке на конусном конце кулачкового вала и за-
крепленной на нем гайкой. В пазах между выступами ступицы и
шестерни находятся резиновые сухари 12, обеспечивающие плав-
ную передачу усилия от вала насоса на привод регулятора и сгла-
живание резких колебаний нагрузки. Крайние положения рычага
управления ограничиваются двумя винтами с контргайками, ввер-
нутыми в выступы крышки корпуса регулятора. Задний винт 37
ограничивает минимальную частоту вращения холостого хода дви-
гателя, а передний винт — его максимальную частоту вращения.
В промежуточный силовой рычаг 33 ввернут и закреплен контр-
гайкой винт 31, головка которого расположена против валика 30
рычага управления. Этим винтом регулируют величину максималь-
но
ного выдвижения рейки и, следовательно, максимальную подачу
топлива насосом. Против промежуточного силового рычага в крыш-
ку ввернут регулировочный винт 32 с буферной пружиной, в
которую рычаг упирается при минимальной частоте вращения
холостого хода двигателя. С помощью этого винта корректируется
минимальная частота вращения холостого хода. В установленном
положении винт закрепляется контргайкой и закрывается кол-
пачковой гайкой.
В крышку корпуса регулятора внизу, против нижнего конца
кулисы, ввернуты два регулировочных винта. Левый винт 24 ис-
пользуется для ограничения хода кулисы в период обкатки двига-
теля, а правый винт 23 — для этой же цели в период эксплуата-
ции двигателя. В корпус регулятора заливают масло через налив-
ное отверстие, которое закрыто крышкой с маслоизмерительным
стержнем.
Работой дизеля управляют нажатием на педаль подачи топлива.
При любом положении педали ее тяга поворачивает наружный
рычаг 40 управления подачей вместе с внутренним рычагом 1 ре-
гулятора в определенное положение, изменяя натяжение соеди-
нительной пружины 38. При перемещении рычагов вправо натя-
жение пружины 38 уменьшается, при перемещении влево — уве-
личивается. Поэтому для каждого установленного водителем по-
ложения педали подачи топлива всережимный регулятор автома-
тически под держивает постоянной заданную частоту вращения ко-
ленчатого вала, несмотря на изменение нагрузки двигателя.
При вращении грузы 17 (рис. 4.6, б) регулятора стремятся ра-
зойтись под действием возникающей центробежной силы (на ри-
сунке показано штриховыми стрелками). Однако передвижная
муфта 16, упираясь в промежуточный силовой рычаг 33, поворачи-
вает его вместе с двуплечим рычагом 35, растягивая пружину 38
так, что действие центробежных сил уравновешивается ее натя-
жением. Вследствие этого грузы-17 фиксируются в определенном
положении, и через приводной рычаг рейка 5 привода ТНВД ус-
танавливается в положение, соответствующее заданному скорост-
ному режиму двигателя при данной нагрузке.
При увеличении нагрузки двигателя (при постоянном положе-
нии рейки) частота вращения его начинает падать. При этом цен-
тробежная сила грузов //уменьшается, и передвижная муфта 16
под действием пружины 38 через рычаги 35 и 33 сдвигается влево,
перемещая приводной рычаг 25 вместе с тягой и рейкой 5 влево,
т. е. в сторону увеличения подачи топлива. При этом частота вра-
щения двигателя снова восстанавливается в момент уравновеши-
вания центробежных сил грузов силой натяжения пружины.
При уменьшении нагрузки частота вращения двигателя начи-
нает возрастать, вследствие чего центробежная сила грузов 1 /также
увеличивается, и они сдвигают муфту 16 вправо вместе с проме-
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14
a
6 41
3
40
17 16 27 19 22 42
б
жуточным силовым рычагом 33, преодолевая сопротивление пру-
жины 38 и дополнительно растягивая ее. Вместе с муфтой 16 пе-
редвигается и приводной рычаг 25 с рейкой 5, выдвигая ее из
корпуса насоса и уменьшая подачу топлива. Это продолжается до
восстановления заданной частоты вращения двигателя, т.е. до мо-
мента уравновешивания центробежных сил грузов силой натяж-
ной пружины. Таким образом, заданный скоростной режим дви-
гателя поддерживается с помощью регулятора, несмотря на изме-
нения нагрузки.
При увеличении нажатия на педаль подачи топлива наружный
рычаг 40 вместе с рычагом 1 поворачиваются влево, и предвари-
тельное натяжение соединительной пружины J# возрастает. Вслед-
ствие этого промежуточный силовой рычаг 33, надавливая на муф-
ту 16 регулятора с большей силой, передвигает ее влево вместе с
рычагом 25 и рейкой 5, и подача топлива увеличивается. При этом
частота вращения двигателя возрастает, так как для уравновеши-
вания силы натяжения пружины требуется большая центробеж-
ная сила грузов, которая возникает при увеличении их скорости
вращения.
При нажатии на педаль подачи топлива до отказа рычаг 40 уп-
равления поворачивается влево до упора в левый ограничитель-
ный винт 41. При этом натяжение соединительной пружины 38
будет наибольшим, и она переместит через промежуточный ры-
чаг 33 муфту 16 с рычагом 25 и рейкой 5 в положение, соответ-
ствующее максимальной частоте вращения двигателя.
При отпускании педали рычаг 40 повернется вправо до упора в
правый ограничительный винт 37. Соединительная пружина 38 при
этом будет иметь минимальное натяжение, поэтому даже при ма-
лой частоте вращения муфта 16 регулятора под действием цент-
Рис. 4.6. Регулятор частоты вращения коленчатого вала:
а — устройство; б — схема работы; 1 — внутренний рычаг регулятора частоты
вращения коленчатого вала; 2 и 36 — крышки; 3 и 38 — пружины; 4 — корпус
регулятора частоты вращения коленчатого вала; 5 — рейка привода ТНВД; 6 —
промежуточная тяга; 7 — кронштейн; 8 — державка грузов; 9 — ведомая шестер-
ня; 10 — кулачковый вал ТНВД; 11 — ролик; 12 — резиновый сухарь; 13 —
ведущая шестерня; 14 и 19 — валики регулятора; 15 и 39 — оси; 16 — передвижная
муфта; 17 — центробежный груз регулятора; 18 — возвратная пружина; 20 —
скоба выключения подачи топлива; 21 — фиксатор; 22 — кулиса выключения
подачи топлива; 23, 24, 31, 32 и 34 — регулировочные винты; 25 — рычаг приво-
да рейки; 26 — цапфа; 27 — упорная пята; 28 — штифт; 29 — серьга пяты; 30 —
валик рычага управления; 33 — промежуточный силовой рычаг; 35 — двуплечий
рычаг; 37 — винт ограничения минимальной частоты вращения коленчатого вала;
40 — наружный рычаг; 41 — винт ограничения максимальной частоты вращения
коленчатого вала; 42 — палец; —- и — направление перемещения грузов
соответственно при уменьшении и увеличении частоты вращения
153
робежной силы грузов 17 будет сдвинута вправо и с помощью
рычага 25 переместит рейку 5 в положение, соответствующее ми-
нимальной подаче топлива, а следовательно, и минимальной ча-
стоте вращения холостого хода двигателя. На всех режимах работы
двигателя осью поворота рычага рейки является палец 42, входя-
щий в прорезь кулисы 22 и повернутый до упора в регулировоч-
ный винт 23.
Для полного выключения подачи топлива кулиса 22 с помо-
щью наружного рычага 40 и тяги с кнопкой поворачивается в
противоположное крайнее положение. При этом рычаг 25 приво-
да рейки поворачивается на цапфах упорной пяты 27 по часовой
стрелке и вытягивает рейку 5 до отказа, полностью выключая по-
дачу топлива, и двигатель останавливается.
4.4. Форсунка
Форсунка представляет собой дросселирующее устройство, ус-
танавливаемое на входе в цилиндр с целью создания перепада
давления, обеспечивающего качественное распиливание топлива
и распределение его по объему камеры сгорания. Различают фор-
сунки открытые и закрытые. Основным элементом их конструк-
ции является распылитель, формирующий факел распиливаемо-
го топлива с необходимыми параметрами. На современных дизе-
лях применяются в основном форсунки закрытого типа. Приме-
Рис. 4.7. Форсунка дизеля:
1 — сетчатый фильтр; 2 — топливо-
приемный штуцер; 3 — уплотнитель;
4 — игла распылителя; 5 — накидная
гайка; 6 — распылитель; 7 — направ-
ляющий штифт; 8 — корпус форсунки;
9 — шток; 10 — пружина; 11 — втулка;
12 — регулировочный винт; 13 — кол-
пачковая гайка
1СЛ
ром таких форсунок являются форсунки дизеля Я М3-236 и -238 с
четырехдырчатым распылителем.
Форсунка состоит из корпуса 8 (рис. 4.7) с распылителем 6 и
накидной гайкой 5; иглы 4 распылителя со штоком 9, пружины 10
с опорной шайбой, регулировочным винтом 12 с контргайкой и
втулкой 77; колпачковой гайки 13 и топливоприемного штуцера 2
с сетчатым фильтром 7. Распылитель 6 и игла 4 форсунки изготов-
лены из специальной стали и очень точно (с зазором 2...3 мкм)
подогнаны друг к другу. Они являются третьей прецизионной,
невзаимозаменяемой парой в системе питания дизеля.
Винт 72, ввернутый во втулку, служит для регулировки натяже-
ния пружины 10 и в определенном положении стопорится контр-
гайкой. Сверху на втулку плотно навернута колпачковая гайка 13,
под которую подложено латунное уплотнительное кольцо и к ко-
торой через штуцер присоединен сливной топливопровод. Сбоку в
корпус форсунки ввернут топливоприемный штуцер 2. Внутри шту-
цера под втулкой закреплен сетчатый фильтр 7. Через резиновый
уплотнитель 3, снабженный стяжной пружиной, штуцер 2 выведен
наружу на боковую сторону головки, где к нему с помощью накид-
ной гайки прикреплен топливопровод высокого давления от насоса.
Форсунки устанавливаются в отверстиях головок в латунных
стаканах, омываемых жидкостью системы охлаждения двигателя.
В гнезде каждая форсунка закрепляется на головке с помощью
прижимной скобы, притягиваемой гайкой на шпильке. Сопло рас-
пылителя с распыливающими отверстиями входит внутрь цилин-
дра над камерой сгорания.
При работе двигателя топливо, подаваемое насосом к форсун-
ке, проходит через фильтр 7 приемного штуцера 2 и по топлив-
ным каналам корпуса 8 и распылителя 6 поступает в его нижнюю
полость. При достижении необходимого давления (16,5...
17,0 МПа), определяемого натяжением пружины 10, игла 4 под
давлением топлива на ее поясок поднимается до упора в выступ
корпуса, открывая конусным концом топливный канал. Топливо
через распиливающие отверстия в мелкораспыленном состоянии
впрыскивается в камеру сгорания. После прекращения подачи топ-
лива насосной секцией и падения давления игла снова садится на
седло, прекращая подачу топлива. Топливо, просочившееся в верх-
нюю часть форсунки, сливается по трубопроводу обратно в бак.
4.5. Устройство системы питания дизеля воздухом
На современных автомобилях воздух охлаждается в специаль-
ных устройствах (воздухоохладителях), похожих по устройству на
радиаторы системы охлаждения. Кроме того, он нагнетается в ци-
линдры под давлением с помощью турбокомпрессоров.
155
Рис. 4.8. Воздухоочиститель автомобиля ЗИЛ-5301:
1 и 2— внутренний и наружный бумажные фильтрующие элементы; 3 — крышка;
4, 6 и 7 — прокладки; 5 — корпус
Устройство воздухоочистителя автомобиля ЗИЛ-5301 показано
на рис. 4.8. Система питания дизеля воздухом включает воздуш-
ный фильтр и патрубки, соединяющие фильтр с турбокомпрес-
сором. Наружный воздух поступает непосредственно в воздушный
фильтр через патрубок забора воздуха.
Малый (внутренний) фильтрующий элемент 1 предназначен
для очистки воздуха в случае механического разрушения наруж-
ного фильтрующего элемента 2, поэтому его иногда называют
«элемент безопасности». Для облегчения контроля засоренности
воздушного фильтра установлен датчик между фильтром и турбо-
компрессором, а на панели приборов — сигнализатор. По мере
засорения фильтра растет разрежение во впускном трубопроводе,
и при достижении величины 4,5 кПа срабатывает сигнализатор.
При срабатывании сигнализатора следует обслужить воздушный
фильтр.
Турбокомпрессор. Для того чтобы увеличить дозы впрыскивае-
мого ТНВД топлива и повысить мощность двигателя, не меняя
его размерность и частоту вращения коленчатого вала, использу-
ют принудительный наддув воздуха в цилиндры дизеля. Для над-
дува дизели оборудуют турбокомпрессором, в котором использу-
ется энергия отработавших газов.
156
На дизеле ММЗ-245.12 автомобиля ЗИЛ-5301 установлен тур-
бокомпрессор, использующий энергию выхлопных газов для над-
дува воздуха в цилиндры дизеля. Турбокомпрессор (рис. 4.9) со-
стоит из центробежного одноступенчатого компрессора и ради-
альной центростремительной турбины.
Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что
выхлопные газы из цилиндров под давлением поступают через
выхлопной коллектор в камеры газовой турбины. Расширяясь, газы
вращают колесо 7 турбины с валом. Центробежный турбокомп-
рессор 12 через воздухоочиститель всасывает воздух, сжимает его
и подает под давлением в цилиндры дизеля. Подшипник 9 турбо-
компрессора смазывается маслом, поступающим по трубопрово-
ду от центробежного масляного фильтра. Из турбокомпрессора
масло по маслоотводящей трубке сливается в картер дизеля. Коле-
со 7турбины отлито из жаропрочного никелевого сплава и прива-
рено к валу ротора. Колесо турбокомпрессора 12 отлито из алюми-
Рис. 4.9. Турбокомпрессор дизеля ММЗ-245.12:
I — диск; 2 — корпус; 3 — стопорное кольцо; 4 — фиксатор; 5 — средний корпус;
6 и 14 — втулки; 7 — колесо турбины с валом; 8 — корпус турбины; 9 — под-
шипник; 10 — маслоотражатель; 11 — уплотнительное кольцо; 12 — турбо-
компрессор; 13 — гайка специальная; 75 — диффузор
157
ниевого сплава и закреплено на валу ротора с помощью специ-
альной гайки 13.
В турбокомпрессоре предусмотрены контактные газомасляные
уплотнения 11. Со стороны турбины уплотнительные кольца уста-
новлены в канавке втулки 6, напрессованной на вал ротора. Со
стороны компрессора уплотнительные кольца установлены в ка-
навке втулки 14. Для повышения эффективности масляного уп-
лотнения со стороны компрессора зона уплотнительного кольца
отделена от зоны активного выброса масла из подшипника мас-
лоотражателем 10, образующим дополнительный лабиринт. Из-
быточное давление воздуха за компрессором на номинальном ре-
жиме работы дизеля должно быть в пределах 0,08...0,14 МПа.
Контрольные вопросы
1. Какие приборы входят в систему питания дизеля?
2. Как работает система питания дизеля?
3. Для чего нужен и как работает топливоподкачивающий насос?
4. Для чего нужен и как работает топливопрокачивающий насос?
5. Какие типы топливных фильтров применяются на дизелях?
6. Для чего нужен ТНВД на дизеле?
7. Из каких основных узлов состоит ТНВД?
8. Опишите работу ТНВД.
9. Каково назначение муфты ручной установки момента впрыска топ-
лива?
10. Для чего нужна автоматическая муфта опережения впрыска топ-
лива?
11. Как работает автоматическая муфта опережения впрыска топлива?
12. Каково назначение регулятора частоты вращения коленчатого вала?
13. Какие существуют типы регуляторов частоты вращения коленча-
того вала?
14. Опишите работу регулятора частоты вращения коленчатого вала.
15. Для чего нужна и как работает форсунка на дизеле?
16. Для чего нужен и как работает турбокомпрессор на дизеле?
17. Из каких агрегатов состоит турбокомпрессор?
ГЛАВА 5
ПУСК ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
5.1. Пуск двигателей с искровым зажиганием
Пуск двигателя является важной и ответственной операцией,
от которой зависит его нормальная работа и долговечность. По-
следовательность операций по пуску двигателя зависит от темпе-
ратуры окружающего воздуха, типа двигателя, наличия устройств
облегчения пуска и других факторов.
Как правило, последовательность операций по пуску каждого
конкретного двигателя приведена в руководстве по эксплуата-
ции автомобиля или двигателя, прилагаемом заводом-изготови-
телем. В данной главе даны только общие рекомендации, харак-
терные для большинства двигателей.
Пуск прогретого двигателя. Перед пуском двигателя следует
проверить наличие охлаждающей жидкости в системе охлаждения
и уровень масла в картере двигателя. Исправный двигатель пуска-
ется стартером. Для пуска прогретого двигателя необходимо вы-
полнить следующие действия.
1. Включить выключатель электромагнитного клапана, отклю-
чающего подачу топлива на стоянке (при его установке), и зажи-
гание поворотом ключа включения приборов и зажигания по ча-
совой стрелке; дальнейшим его поворотом до упора включить стар-
тер.
2. Если двигатель не пустился с первой или второй попытки,
вытянуть ручку управления воздушной заслонкой карбюратора
примерно на */4 хода и вновь включить стартер.
3. Как только двигатель начал работать, отключить стартер и
немедленно нажать на ручку воздушной заслонки карбюратора до
отказа, одновременно нажимая на педаль управления дроссель-
ными заслонками (примерно на ’/2 хода). При устойчивой работе
двигателя в режиме холостого хода и при температуре охлаждаю-
щей жидкости не ниже +60 °C можно увеличить нагрузку на двига-
тель.
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
выше 0 °C. Пуск двигателя нужно проводить в такой последова-
тельности.
tea
1. Подкачать бензин ручным рычагом топливного насоса в кар-
бюратор для возмещения возможных потерь бензина вследствие
испарения или подтекания.
2. Нажать 3 раза до упора на педаль управления дроссельными
заслонками (на инжекторных двигателях это запрещено).
3. Вытянуть ручку воздушной заслонки карбюратора.
4. Включить зажигание.
5. Включить стартер. Держать стартер включенным следует не
более 10 с; интервалы между включениями стартера должны быть
не менее 60 с. Если при помощи стартера коленчатый вал двигате-
ля проворачивается тяжело (недостаточен заряд аккумуляторной
батареи), то следует пользоваться не стартером, а пусковой руко-
яткой. Нельзя включать стартер более 3 раз подряд.
6. По мере прогрева двигателя постепенно утапливать ручку уп-
равления воздушной заслонкой (до положения, обеспечивающего
устойчивую работу двигателя), нажать одновременно на педаль уп-
равления дроссельными заслонками и, не давая двигателю рабо-
тать с большой частотой вращения коленчатого вала, прогреть его,
постепенно утапливая до отказа ручку воздушной заслонки.
7. Прогреть двигатель, не превышая среднюю частоту враще-
ния коленчатого вала, до температуры охлаждающей жидкости не
ниже +60 °C.
8. После прогрева двигателя при устойчивой его работе на ре-
жиме холостого хода остановить двигатель, выключить зажигание.
Дать стечь маслу в картер в течение нескольких минут. Проверить
уровень масла и, если необходимо, долить его. Проверить отсут-
ствие подтеканий масла, воды и топлива, а также утечек воздуха
в соединениях трубопроводов и соединительных шлангов.
9. Пустить вновь двигатель. При исправной работе двигателя
можно увеличить нагрузку на него. Запрещается повышать частоту
вращения коленчатого вала для ускорения прогрева холодного
двигателя.
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
;е -20 °C. Необходимо повернуть пусковой рукояткой ко-
не и
> •
ленчатый вал на 3—5 оборотов. В дальнейшем порядок пуска и
прогрева двигателя должен соответствовать указаниям по пуску
двигателя при температуре выше 0 °C.
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
;е -20 °C. Для обеспечения пуска двигателя при этих темпера-
и
ТЕ?
турах, а также для уменьшения износа деталей, возникающего
при пуске холодного двигателя, следует применять предпусковой
жидкостный подогреватель, описание работы которого дано в под-
разд. 5.4. После прогрева двигателя подогревателем порядок дей-
ствий должен быть таким же, как при пуске холодного двигателя
при температуре окружающей среды не ниже -20 °C, но с отклю-
ченным масляным радиатором (при его наличии).
160
Останов двигателя. Наблюдающееся иногда после выключения
зажигания самовоспламенение смеси (двигатель продолжает ра-
ботать при выключенном зажигании), обычно после большой пе-
регрузки двигателя, не является признаком какого-либо дефекта
и в основном вызывается наличием в камере сгорания раскален-
ных частиц нагара или применением свечей с другим калильным
числом. Для постепенного и равномерного охлаждения двигателя
необходимо перед тем, как остановить двигатель, дать ему пора-
ботать 1...2 мин с малой частотой вращения коленчатого вала,
после чего выключить зажигание.
5.2. Пуск газовых двигателей
Необходимыми условиями удовлетворительного пуска двига-
теля являются герметичность впускных трубопроводов, правиль-
ное регулирование системы холостого хода, отсутствие неисправ-
ностей в газовой аппаратуре, а также соблюдение правил пуска
двигателя.
Пуск двигателя при температуре окружающей среды не ниже
-5 °C. Для пуска необходимо выполнить следующие действия.
1. Включить зажигание.
2. Проверить по указателю в кабине наличие сжиженного газа в
баллоне.
3. Медленно открыть верхний вентиль газового баллона. Рабо-
чее давление в системе устанавливается через 2...3 мин после от-
крытия вентиля.
4. Переместить рычаг коробки передач в нейтральное положе-
ние.
5. Установить кнопку ручного управления дроссельными заслон-
ками в первое или второе фиксированное положение, соответству-
ющее частоте вращения коленчатого вала двигателя 700... 800 мин-1.
6. Включить электромагнитный клапан.
7. Включить стартер (время непрерывной работы стартера не
должно превышать 5 с). Через 1... 2 мин после начала работы дви-
гателя, плавно открывая дроссельные заслонки, довести частоту
вращения коленчатого вала до 1 000 мин-1 и прогреть двигатель.
В случае появления «провала» в работе двигателя допускается бо-
лее резкое открытие дроссельных заслонок. После прогрева двига-
теля до температуры 60 °C следует медленно открыть нижний вен-
тиль на баллоне, а затем по истечении 2...3 мин закрыть верхний
вентиль.
8. Установить кнопку ручного управления дроссельными за-
слонками в основное положение.
Пуск двигателя при температуре окружающей среды ниже -5 °C.
При пуске двигателей при таких температурах, а также при за-
1А1
трудненном пуске двигателя необходимо выполнять следующие
операции.
1. Провести подготовку к пуску двигателя, выполнив те же дей-
ствия, что и в случае пуска двигателя при температуре окружаю-
щей среды не ниже -5 °C.
2. Включить стартер и одновременно нажать на кнопку выклю-
чателя пускового клапана в кабине.
3. После пуска двигателя кнопку удерживать нажатой в течение
1...2 мин. Затем отпустить кнопку, плавно открывая дроссельные
заслонки, и для прогрева двигателя довести частоту вращения
коленчатого вала до 1 000 мин-1.
При низкой температуре окружающей среды и безгаражном
хранении автомобиля рекомендуется предварительно прогреть
двигатель горячей водой. Не рекомендуется переходить с одного
вида топлива на другой при работающем двигателе, так как это
может привести к резкому переобогащению горючей смеси. До-
пускается изменение вида топлива (с бензина на газ) без оста-
новки двигателя только в том случае, если двигатель нельзя пус-
тить на газе из-за нарушения регулировки системы холостого хода.
Для перевода двигателя с газа на бензин необходимо закрыть
расходный вентиль на баллоне и израсходовать газ, находящийся
в системе, до полного останова двигателя; выключить электро-
магнитный клапан; выключить зажигание; открыть бензиновый
кран; перевести стопор дроссельных заслонок в крайнее правое
положение; отсоединить тягу от рычага дроссельных заслонок
смесителя; присоединить тягу к рычагу карбюратора, используя
те же детали крепления; закрыть дроссельные заслонки смесите-
ля, вывернув упорный винт; открыть крышку карбюратора, по-
вернув ее на 180°; подкачать бензин топливным насосом; впрыс-
нуть бензин в карбюратор, нажав кнопку мембраны в нижней
части карбюратора; включить зажигание и пустить двигатель.
При переводе питания двигателя с бензина на газ следует пе-
рекрыть бензиновый кран на бачке и оставить работать двигатель
до тех пор, пока бензин, находящийся в трубопроводе, не будет
полностью израсходован и двигатель не остановится; выключить
зажигание и проделать все операции, описанные ранее для пере-
вода двигателя с газа на бензин, в обратном порядке.
5.3. Пуск дизелей
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
выше 0 °C. Пуск холодного двигателя при температуре выше 0 °C
необходимо производить в такой последовательности.
1. Установить в нейтральное положение рычаг управления ко-
робкой передач.
162
2. Установить ручку тяги останова двигателя в рабочее положе-
ние.
3. Установить ручку тяги ручной подачи топлива в положение
минимальной подачи.
4. Подкачать топливо ручным топливопрокачивающим насосом
(после нескольких суток стоянки).
5. Включить аккумуляторную батарею.
6. Включить приборы поворотом ключа выключателя в первое
положение.
7. Нажать до упора на педали подачи топлива и сцепления.
8. Включить стартер, повернув ключ выключателя стартера во
второе нефиксированное положение.
9. Как только двигатель начнет работать, отпустить ключ вы-
ключателя стартера и педаль сцепления. Прогреть двигатель снача-
ла при частоте вращения коленчатого вала 700...800 мин-1, а за-
тем постепенно увеличивая ее до 1 500 мин-1.
Если двигатель не пускается, указанные операции следует по-
вторить. Повторное включение стартера возможно после возврата
ключа в исходное положение. Продолжительность непрерывной
работы стартера не более 15 с. Повторно включить стартер для
пуска двигателя можно только после перерыва в 1 мин.
Если после трех попыток двигатель не начнет работать, следу-
ет найти и устранить неисправность. Не рекомендуется работа дви-
гателя на холостом ходу более 15 мин. После пуска прогреть двига-
тель при частоте вращения, не превышающей 1 500 мин-1, до ус-
тойчивой его работы.
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
ниже 0 °C. Для облегчения пуска при температурах ниже 0°С и
при более высоких температурах в случае затруднительного пуска
двигателя рекомендуется использовать электрофакельное устрой-
ство (ЭФУ)- Для пуска холодного двигателя с помощью ЭФУ не-
обходимо выполнить следующие операции.
1. Убедиться в наличии дизельного топлива в бачке ЭФУ. При
этом надо иметь в виду, что категорически запрещается заливать в
бачок ЭФУ бензин и другие виды топлива, кроме дизельного.
2. Выполнить операции 1—6 рассмотренного перед этим пуска
двигателя при температуре выше 0 °C.
3. Нажать на кнопку выключателя ЭФУ и удерживать ее до за-
горания сигнализатора на панели приборов, который должен за-
гореться примерно через 40... 120 с после нажатия кнопки.
4. После загорания сигнализатора нажать на педаль подачи топ-
лива и педаль сцепления, повернуть ключ выключателя стартера в
нефиксированное положение (т.е. включить стартер), не отпуская
кнопку выключателя.
5. Как только двигатель начнет работать, отпустить ключ выклю-
чателя стартера, а кнопку выключателя ЭФУ удерживать до тех пор,
пока работа двигателя не станет устойчивой, но не более 1 мин, и
плавно отпустить педаль сцепления. Если двигатель не пустился,
через 1 ...2 мин следует повторить указанные операции.
Пуск холодного двигателя при температуре окружающей среды
ниже -15 °C. При температурах ниже -15 °C рекомендуется пользо-
ваться жидкостным подогревателем двигателя. Для пуска холодно-
го двигателя с помощью подогревателя необходимо выполнить
следующее.
1. Включить аккумуляторную батарею.
2. Открыть кран отопителя кабины.
3. Включить подогреватель, нажав на кнопку на панели управ-
ления подогревателем. При этом должен загореться сигнализатор.
4. Прогреть двигатель подогревателем до температуры охлажда-
ющей жидкости не ниже +40 °C. Время прогрева, после которого
можно приступить к пуску двигателя, зависит от температуры ок-
ружающего воздуха.
5. Выключить подогреватель и пустить двигатель как указано
выше, для пуска при температуре выше 0 °C.
Останов двигателя. Перед остановом двигателя следует дать
ему поработать в течение 3... 5 мин сначала на средней, а затем
на минимальной частоте холостого хода для снижения темпера-
туры охлаждающей жидкости, масла и турбокомпрессора. Для
останова следует отпустить педаль подачи топлива и вытянуть
полностью ручку тяги останова. После останова двигателя нужно
вернуть ручку в исходное положение и ключом выключить при-
боры.
5.4. Устройства облегчения пуска двигателей
при отрицательных температурах
Электрофакельное устройство. Для облегчения пуска дизеля при
отрицательных температурах окружающего воздуха предназначе-
но ЭФУ. На рядных двигателях устанавливается одна свеча, а на
V-образных двигателях, как правило, две. Действие ЭФУ заклю-
чается в подогреве воздуха, поступающего в цилиндры дизеля.
На рис. 5.1 показано устройство ЭФУ дизеля ЗИЛ-645. Свечи 6
ввернуты во впускные трубопроводы 9 и соединены топливопро-
водами 7 с электромагнитным топливным клапаном 5. Топливо к
клапану подводится из системы питания двигателя. При нажатии
на кнопку 11 выключателя напряжение подается на спирали све-
чей 6 через добавочный резистор термореле 10. Как только свечи
нагреваются до нужной температуры, замыкаются контакты тер-
мореле 10, в результате чего открывается электромагнитный топ-
ливный клапан. Одновременно загорается сигнализатор 1, что оз-
начает готовность системы к пуску двигателя.
164
При включении стартера топливоподкачивающий насос под-
водит топливо через электромагнитный клапан 5 к раскаленным
свечам, где топливо испаряется и воспламеняется. Одновременно
с этим на спирали свечей подается полное напряжение аккумуля-
торной батареи, добавочный резистор термореле при этом отклю-
чается. При удержании кнопки 11 выключателя ЭФУ в нажатом
положении специальное реле отключает обмотку возбуждения ге-
нератора на все время пуска двигателя с помощью ЭФУ, предо-
храняя тем самым спирали свечей 6 от перегрева.
Жидкостный подогреватель. Жидкостный подогреватель двига-
теля, как правило, не входит в основную комплектацию и уста-
навливается на автомобиль по просьбе покупателя. Подогреватель
Рис. 5.1. Электрофакельное устройство дизеля ЗИЛ-645:
1 — сигнализатор включения ЭФУ; 2 — реле включения ЭФУ; 3 — штекерные
колодки; 4 — электропровода; 5 — электромагнитный топливный клапан; 6 —
факельные свечи; 7 — топливопроводы; 8 — ТНВД; 9 — впускной трубопровод;
10 — термореле ЭФУ; 11 — кнопка выключателя ЭФУ
165
предназначен для предпускового прогрева двигателя при темпе-
ратуре окружающей среды ниже -15 °C и обогрева кабины в хо-
лодное время года при неработающем двигателе.
Подогреватель работает независимо от двигателя и поэтому
может работать как при движении автомобиля, так и на стоянке.
Жидкостные подогреватели могут применяться как на бензино-
вых двигателях, так и на дизелях. Подогреватель встраивается в
систему охлаждения двигателя, но имеет независимую систему
питания топливом со своим топливным бачком, топливным на-
сосом и насосом подачи жидкости из системы охлаждения. Пита-
ние подогревателя электроэнергией осуществляется от аккумуля-
торной батареи автомобиля.
В качестве примера применения жидкостного подогревателя
рассмотрим подогреватели мод. ПЖД8 или ПЖД12А, устанавли-
ваемые на автомобиль ЗИЛ-5301 и автобус ЗИЛ-3250. Устройство
жидкостного подогревателя показано на рис. 5.2. Подогреватель
смонтирован в установочном ящике, который закреплен на раме
автомобиля или автобуса. К основанию ящика четырьмя болтами
крепится котел подогревателя, который закрыт кожухом.
Рис. 5.2. Устройство жидкостного подогревателя:
1 — теплообменник; 2 — термопредохранитель; 3 — нагнетатель воздуха; 4 —
патрубок отвода жидкости; 5 — датчик температуры; 6 — свеча накаливания; 7 —
дополнительный резистор; 8 — воздуховод; 9 — горелка; 10 — индикатор пламе-
ни; 11 — стабилизатор пламени; 12 — насадка; 13 — завихритель пламени; 14 —
выпускной патрубок газов; 75 — патрубок подвода жидкости; 16 — котел подо-
гревателя; — жидкость; «=> — воздух; — газы; — топливо
166
Котел подогревателя представляет собой теплообменник 1 с
горелкой 9, электромагнитным топливным насосом и нагнетате-
лем воздуха 3. В котле 16 происходит сгорание рабочей смеси, по-
ступающей из горелки 9, а выделяемая при этом теплота через
стенки теплообменника 1 нагревает жидкость системы охлажде-
ния, циркулирующую под действием специального жидкостного
насоса, установленного отдельно от котла в кожухе подогревателя.
К передней стенке теплообменника 1 через прокладку шестью
болтами крепится горелка 9. В горелке происходят образование
рабочей смеси из топлива, подаваемого электромагнитным топ-
ливным насосом, и воздуха, подаваемого нагнетателем 3 воздуха
через воздуховод 8, ее воспламенение и горение. В горелке 9 уста-
новлены свеча накаливания 6 и индикатор пламени 10, осуществ-
ляющий контроль за горением. Часть горелки, называемая завих-
рителем пламени 13, входит в теплообменник, где происходит
основное сгорание топлива.
Воздух поступает в центральную часть стабилизатора пламе-
ни 11 и через специальный канал во втулку свечи 6. Топливо по-
дается в штуцер втулки свечи 6 и попадает на футеровки втулки и
испарительной камеры. Подача топлива производится электромаг-
нитным топливным насосом.
Управление работой подогревателя и диагностирование неис-
правностей узлов подогревателя обеспечивает электронный БУ,
установленный за панелью приборов в кабине, и таймер (для по-
догревателя мод. ПЖД12А).
Для управления работой подогревателя в отводящий жидкость
патрубок 4 котла установлен датчик температуры 5. Для предохра-
нения от перегрева в задней части корпуса теплообменника име-
ется термопредохранитель 2, который при перегреве выключает
подогреватель. Подогреватель имеет следующие режимы работы:
включение и розжиг; полный режим; частичный режим; режим
остывания и режим выключения.
При включении выключателя на щитке приборов подается пи-
тание на БУ и загорается сигнализатор (для ПЖД8) или высвечи-
вается на индикаторе таймера специальная индикация (для
ПЖД12А). Через 90... 180 с происходит розжиг, и свет пламени
горения воздействует на индикатор пламени 10, по сигналу кото-
рого БУ отключает свечу 6, обеспечивая переход работы подогре-
вателя на полный режим. Если в течение 180 с не поступит сигнал
с индикатора пламени (розжиг отсутствует), то БУ должен пре-
кратить подачу импульсов на топливный насос и еще раз повто-
рить цикл розжига.
При отсутствии пуска в повторном цикле БУ должен обеспе-
чить индикацию сигнализатором.
При работе подогревателя в полном режиме работают жидко-
стный электронасос, нагнетатель воздуха 3, топливный насос. Свеча
1А7
накаливания 6 отключена. Показания датчика температуры 5 кон-
тролирует БУ. При повышении температуры охлаждающей жид-
кости до 90 °C БУ должен обеспечить переход на частичный ре-
жим работы подогревателя.
При работе подогревателя в частичном режиме работают жид-
костный электронасос, топливный насос и нагнетатель воздуха 3
(в частичном режиме). Свеча накаливания 6 отключена. Происхо-
дит индикация сигнализатором.
Показания датчика 5 контролирует БУ. При понижении темпе-
ратуры охлаждающей жидкости до 48 °C БУ должен обеспечить
переход на полный режим работы подогревателя. При повышении
температуры охлаждающей жидкости до 80 °C БУ должен обеспе-
чить переход на режим остывания.
При работе подогревателя в режиме остывания работают жид-
костный электронасос и нагнетатель воздуха 3 (в полном режиме).
Свеча накаливания 6 и топливный насос выключены. Через
120... 180 с БУ должен отключить нагнетатель воздуха 3 и контро-
лировать показания датчика 5. При достижении температуры ох-
лаждающей жидкости ниже 48 °C БУ должен обеспечить переход в
режим розжига.
При выключении подогревателя необходимо нажать кнопку
«Прогрев» таймера (для подогревателя мод. ПЖД12А) или вык-
лючатель на пульте управления (для подогревателя мод. ПЖД8),
после чего гаснет сигнализатор. При этом БУ отключает свечу
накаливания 6 и топливный насос. Включены жидкостный элек-
тронасос и нагнетатель воздуха 3 (полный режим). Длительность
работы жидкостного электронасоса и нагнетателя воздуха —
120... 180 с. После этого БУ должен отключить жидкостный элек-
тронасос и нагнетатель воздуха. Происходит полное отключение
БУ от электропитания. Индикатор таймера погаснет (для подо-
гревателя мод. ПЖД12А).
Контроль за горением осуществляет индикатор пламени, за
температурой нагрева жидкости — датчик температуры и термо-
предохранитель. При обнаружении неисправностей в работе по-
догревателя БУ выполнит программу завершения работы, пода-
вая на сигнализатор (или индикатор таймера) код неисправности.
Если температура жидкости превысит 103 °C, что возможно при
неисправности датчика температуры, разомкнутся контакты тер-
мопредохранителя и подогреватель выключится. При этом необ-
ходимо определить и устранить причину дефекта и только после
этого замкнуть контакты термопредохранителя нажатием на кноп-
ку, расположенную на его корпусе. Если произошел перегрев котла
подогревателя без охлаждающей жидкости, следует подождать,
пока котел не остынет до температуры окружающей среды, и толь-
ко после этого, устранив причину неисправности, заполнить ко-
тел низкозамерзающей жидкостью.
168
Контрольные вопросы
1. Как запустить прогретый карбюраторный двигатель?
2. Как запустить холодный карбюраторный двигатель при температуре
окружающей среды до -20 °C?
3. Как запустить холодный карбюраторный двигатель при температуре
окружающей среды ниже -20 °C?
4. Как осуществить останов карбюраторного двигателя?
5. Как запустить газовый двигатель при температуре окружающей сре-
ды до -5 °C?
6. Как запустить газовый двигатель в холодное время года?
7. Как запустить дизель без прогрева?
8. Как запустить холодный дизель с помощью ЭФУ?
9. Как запустить дизель с помощью предпускового подогревателя?
10. Как осуществить останов дизеля?
11. Какие существуют устройства для облегчения запуска двигателей в
холодное время года?
12. Какие элементы входят в ЭФУ?
13. Как работает ЭФУ?
14. Какие элементы входят в жидкостный подогреватель двигателя?
15. Какие режимы работы имеет жидкостный подогреватель двигателя?
ГЛАВА 6
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ
6.1. Понятие о техническом обслуживании
и сроках его проведения
Для поддержания работоспособности двигателя и предотвра-
щения его поломок необходимо регулярно, при прохождении
определенного пробега автомобиля или наработке определенного
в руководстве по эксплуатации количества моточасов, а также при
значительном сезонном изменении температуры окружающей сре-
ды производить техническое обслуживание двигателя.
Техническое обслуживание (ТО) является профилактическим
мероприятием, связанным с безопасностью эксплуатации авто-
мобиля, и регламентируется ГОСТ 21624—81. Этим стандартом
установлены следующие виды технического обслуживания:
• ежедневное обслуживание (ЕО);
• первое техническое обслуживание (ТО-1) — через каждые
4 000 км пробега;
• второе техническое обслуживание (ТО-2) — через каждые
16000 км пробега;
• сезонное обслуживание (СО) — при значительном сезонном
изменении температур окружающей среды.
При проведении операций технического обслуживания более
высокой ступени сначала выполняются все операции более низ-
ких ступеней.
Ежедневное обслуживание. ЕО выполняется до и после оконча-
ния работы автомобиля. ЕО включает в себя контроль, связанный
с безопасностью движения, а также поддержание чистоты двига-
теля, заправку его топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.
Первое техническое обслуживание. ТО-1 включает в себя конт-
рольно-диагностические работы, связанные с осмотром, провер-
кой герметичности систем двигателя, их регулировкой и смазыва-
нием. При ТО-1 проверяется также на соответствие нормам ток-
сичность отработавших газов.
Второе техническое обслуживание. ТО-2 включает в себя конт-
рольно-диагностические работы, связанные с проверкой крепеж-
ных соединений, проверкой работоспособности систем двигате-
ля, их регулировкой и смазыванием.
Сезонное обслуживание. СО выполняется 2 раза в год — весной
и осенью. СО включает в себя работы, связанные с подготовкой
двигателя к эксплуатации в летнее или зимнее время года.
Перечень операций технического обслуживания по всем видам
ТО приводится в руководстве по эксплуатации двигателя, прила-
гаемом заводом-изготовителем. Периодичность ТО корректирует-
ся в зависимости от условий эксплуатации автомобилей. Коэффи-
циент корректирования в соответствии с ГОСТ 21624—81 в пре-
делах 1...0,6.
6.2. Техническое обслуживание механизмов
двигателя
Ежедневное обслуживание механизмов двигателя подразделяет-
ся на работы перед выездом автомобиля и работы после заверше-
ния поездок. Перед выездом автомобиля необходимо проверить
визуально и на слух работу двигателя, отсутствие посторонних
стуков и шумов. После завершения поездок нужно очистить дви-
гатель от грязи. Очистку двигателя рекомендуется проводить с по-
мощью специальных средств.
При первом техническом обслуживании кроме очистительных
работ и проверки герметичности всех систем необходимо провес-
ти диагностику состояния механизмов двигателя без его разборки
(см. подразд. 7.2 «Диагностирование кривошипно-шатунного ме-
ханизма и механизма газораспределения»).
При втором техническом обслуживании на большинстве двига-
телей следует проверить крепление головки цилиндров двигателя
и отрегулировать зазоры в механизме газораспределения. Для это-
го необходимо частично разобрать двигатель, сняв крышки кла-
панов и ряд установленных на головках приборов в зависимости
от конструкции двигателя.
Проверка крепления головки цилиндров производится по ме-
тодике, рекомендованной заводом-изготовителем. На двигателях
с алюминиевой головкой она производится на холодном двигате-
ле, а на двигателях с чугунной головкой — на теплом двигателе.
Болты крепления головок к блоку затягивают динамометричес-
ким ключом. Момент затяжки головки карбюраторных двигателей
ниже, чем у дизелей. Например, на двигателе ЗИЛ-508.10 он со-
ставляет 90... ПО Н м, причем при температуре двигателя около
0 °C момент затяжки должен быть ближе к нижнему пределу, а
при температуре 20... 25 °C — ближе к верхнему пределу; на дизеле
ММЗ-245 он равен 190...210 Н м.
Запрещается подтягивать болты крепления головок цилиндров
при температуре двигателя ниже 0 °C. В этом случае следует пред-
варительно прогреть двигатель, а затем затянуть болты. Для обес-
1 п 1
печения полного прилегания плоскостей в месте соединения го-
ловок с блоком гайки или болты крепления головок нужно под-
тягивать в определенной последовательности в зависимости от
конструкции двигателя и рекомендаций завода-изготовителя. За-
тягивать болты следует равномерно, в два приема. Одновременно
с затягиванием болтов крепления головок цилиндров необходимо
затягивать болты крепления выпускных газопроводов. После затя-
гивания болтов следует проверить зазоры в клапанном механизме.
В процессе работы двигателя нормальный зазор между клапа-
нами и толкателями может изменяться, что приводит к ухудше-
нию заполнения цилиндров свежим зарядом, затрудняет удале-
ние выхлопных газов и тем самым ухудшает работу двигателя и
снижает его мощность. Регулирование клапанов у карбюраторно-
го двигателя и дизеля проводится в последовательности, завися-
щей от конструкции двигателя.
На двигателе ЗИЛ-508.10 (рис. 6.1, а) при появлении стуков в
клапанном механизме зазоры между клапанами и коромыслами,
которые должны составлять 0,25 ...0,30 мм для впускных и выпуск-
ных клапанов, регулируют на холодном двигателе регулировоч-
ными винтами 2 с контргайками /, расположенными в коротком
плече коромысла, с помощью щупа 3.
Для регулирования зазора в клапанном механизме нужно уста-
новить поршень первого цилиндра в ВМТ такта сжатия. При этом
отверстие на шкиве коленчатого вала должно находиться под мет-
Рис. 6.1. Регулирование зазора в клапанах:
а — для двигателя ЗИЛ-508.10; б — для двигателя ММЗ-245.12; 1 — контргайка;
2 — винт; 3 — щуп
кой «ВМТ» на указателе установки момента зажигания. В этом
положении регулируют зазоры следующих клапанов:
• впускного и выпускного первого цилиндра;
• выпускного второго цилиндра;
• впускного третьего цилиндра;
• выпускного четвертого цилиндра;
• выпускного пятого цилиндра;
• впускного седьмого цилиндра;
• впускного восьмого цилиндра.
Зазоры у остальных клапанов регулируют после поворота ко-
ленчатого вала на 360° (полный оборот).
На непрогретом дизеле ММЗ-245.12 (рис. 6.1, б) зазор меж-
ду бойком коромысла и торцом стержня клапана для впускных
клапанов должен быть (O^S*0,05) мм, для выпускных клапанов —
(0,45-o os) мм. Регулирование нужно проводить в такой последова-
тельности. Провернуть коленчатый вал до момента перекрытия
клапанов в первом цилиндре (впускной клапан первого цилиндра
начинает открываться, а выпускной заканчивает закрываться) и
отрегулировать зазоры в четвертом, шестом, седьмом и восьмом
клапанах (считая от вентилятора), затем повернуть коленчатый
вал на один оборот, установив перекрытие в четвертом цилинд-
ре, и отрегулировать зазоры в первом, втором, третьем и пятом
клапанах.
Для регулирования зазора отпустить контргайку 1 винта 2 на
коромысле регулируемого клапана и, поворачивая винт, устано-
вить необходимый зазор по щупу 3 между бойком коромысла и
торцом стержня клапана. После установки зазора необходимо за-
тянуть контргайку. По окончании регулирования зазора в клапа-
нах поставить колпак крышки головки цилиндров.
При ТО-2 проверяется также крепление передних и задних опор
двигателя.
6.3. Техническое обслуживание смазочной системы
При ежедневном обслуживании смазочной системы двигателя
основными мероприятиями являются проверка уровня масла в
двигателе и определение отсутствия течи маслопроводов в местах
их соединений (одним из показателей этого является отсутствие
пятен масла на месте стоянки автомобиля).
Уровень масла в двигателе проверяется на холодном двигателе
по специальным меткам на указателе уровня масла. Как правило,
это две надписи на указателе: «Полно» и «Долей» или «Мах» и
«Min». Нормальный уровень масла должен находиться между дву-
мя метками. При недостаточном уровне масла в двигателе его не-
обходимо долить до метки «Полно».
173
Таблица 6.1
Марки отечественных и зарубежных моторных масел, применяемых
для автомобильных двигателей
Назначе- ние Отечественные масла Зарубежные масла
Классифика- ция Фирма, марка
Для карбю- ратор- ных дви- гателей М-4з/6-В! (ОСТ 38.01370-84) API SD SAE 10W-20 Shell, X-100 SAE 10W-20; BP, Super Visco-static 5W-20
М-Зз/Ю-Г) (ТУ 38.1011080-86) API SE SAE 15W-30 Shell, X-100 Multigrade; Mobil, Special 15W-30
М-бз/12-Г] (ТУ 38.1011099-86) API SE SAE 20W-30 Castrol, Deusol CRX Multigrade; Texaco, Ursatex SAE 20W-30
Для ди- зелей М-8-Г2 (ГОСТ 8581-78) APICC SAE 20 Shell, ProtellaTX 20W-20; Mobil, Delvas 1220
М-10-Г2 (ГОСТ 8581-78) APICC SAE 30 Shell, Protella TX 30; Mobil, Delvas 1230
М-8-Г2(к) М-8-Г2(и) (ГОСТ 8581-78) API CC SAE 20 BP, Energol HD 20W; Teboil, HPD 1220 SAE 20W-20
М-10-Г2(к) М-10-Г2(и) (ГОСТ 8581-78) APICC SAE 20 BP, Energol HD 20W; Castrol, Deusol CRB 30
М-8ДМ (ТУ 38.101962-85) API SD SAE 20 Shell, RimulaCT20; Mobil, Delvas 1320
М-10ДМ (ТУ 38.101783-80) API CD SAE 30 BP, Vanelus C3-30; Castrol, Deusol CRB 30
Универ- сальные М-8-В (ГОСТ 8581-78) API SD-SB SAE 20 Shell, X-100 SAE 20W-20; BP, Energol HD 20W
М-бз/10-В (ОСТ 38.01370-80) API SD-SB SAE 20W-30 Shell, X-100 SAE 20W-30; BP, Wanellus M SAE 20W-30
174
Таблица 6.2
Соответствие отечественных и зарубежных моторных масел
по назначению и эксплуатационным свойствам
Группа Классифи- кация Рекомендуемая область применения
по ГОСТ 17479.1-85 по API
В! SD Среднефорсированные карбюраторные двигатели
В2 СВ Среднефорсированные дизели
В SD/CB Среднефорсированные дизели и карбюра- торные двигатели
Г! SE Высокофорсированные карбюраторные двигатели
г2 СС Высокофорсированные дизели без наддува
Г SE/CC Высокофорсированные дизели и карбюра- торные двигатели без наддува
SF Бензиновые двигатели зарубежных автомо- билей выпуска 1980—1988 гг.
д CD/SF Высокофорсированные дизели с наддувом
SF/CD Дизели и карбюраторные двигатели (универ- сальное масло)
SG Бензиновые двигатели зарубежных автомо- билей выпуска после 1988 г.
— СЕ Турбонаддувные дизели выпуска после 1983 г.
— SG/CE Дизели и карбюраторные двигатели (универ- сальное масло)
— SF-4 Быстроходные дизели с турбонаддувом, к маслу которых предъявляются повышенные требования
При одном из первых технических обслуживании производится
замена масла. Срок замены масла в двигателе определяется в соот-
ветствии с маркой масла и находится, как правило, в пределах
8... 12 тыс. км пробега автомобиля.
175
Масло из двигателя сливается через нижнее маслосливное от-
верстие при установке автомобиля на смотровой яме или на ров-
ной горизонтальной площадке. После полного слива масла пробку
сливного отверстия с прокладкой устанавливают на место и плот-
но завертывают.
Масло рекомендуется сливать горячим, после его прогрева на
работающем двигателе. Вместе с заменой масла проводится очистка
центробежного масляного фильтра (при его установке) или заме-
на бумажного фильтрующего элемента.
При замене масла рекомендуется в смазочную систему двигате-
ля залить специальное промывочное масло и дать поработать дви-
гателю несколько минут на этом масле. После этого промывочное
масло сливается, и в двигатель заливается свежее масло. После за-
мены масла в двигателе необходимо внимательно проверить герме-
тичность всех соединений и трубопроводов смазочной системы.
При сезонном обслуживании в обязательном порядке проводит-
ся замена в смазочной системе летнего масла на зимнее и наобо-
рот. В табл. 6.1 и 6.2 приведены основные марки отечественных и
зарубежных моторных масел, дана их классификация и соответ-
ствие между собой.
6.4. Техническое обслуживание системы питания
При ежедневном обслуживании перед поездкой проверяют на-
личие топлива в топливном баке и отсутствие подтеканий топли-
ва, т. е. герметичность всей системы на автомобиле.
При первом техническом обслуживании следует проверить гер-
метичность системы, слить отстой из фильтра-отстойника (при
его установке) и очистить его колпак. На карбюраторном двигате-
ле нужно проверить токсичность отработавших газов и отрегули-
ровать карбюратор.
Регулирование карбюраторов К-88АТ для установления мини-
мальной частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого
хода осуществляется на прогретом двигателе и исправной системе
зажигания упорным винтом 4 (рис. 6.2), ограничивающим закры-
тие дроссельных заслонок, и двумя регулировочными винтами 2,
изменяющими состав смеси. Особое внимание должно быть обра-
щено на правильность установки зажигания, исправность свечей
и величину зазора между их электродами. Следует учитывать, что
карбюратор двухкамерный и состав смеси в одной камере регули-
руют соответствующим винтом независимо от состава смеси в
другой камере. При завертывании винтов смесь обедняется, а при
отвертывании обогащается.
При выполнении операций по регулированию системы холо-
стого хода необходимо измерить содержание оксида углерода
176
Рис. 6.2. Регулирование системы холостого хода карбюратора К-88АТ:
/ — пломбировочная крышка; 2 — регулировочные винты; 3 — пломбировоч
ный корпус; 4 — упорный винт
(СО) и углеводородов (СН) в отработавших газах следующим
образом:
• установить рычаг коробки передач в нейтральное положение;
• подсоединить к двигателю тахометр;
• пустить и прогреть двигатель до температуры 80... 90 °C;
• установить пробоотборное устройство газоанализатора в тру-
бу глушителя на глубину 300 мм;
• установить частоту вращения коленчатого вала двигателя в
пределах 500...600 мин-1;
• измерить содержание СО и СН в отработавших газах. Измере-
ние следует проводить не ранее чем через 30 с после того, как
установится необходимая частота вращения.
Содержание СО и СН должно соответствовать требованиям
ГОСТ 17.2.2.03—87. Если содержание СО не соответствует норме,
следует отрегулировать карбюратор винтами 2, предварительно сняв
пломбу и пломбировочную крышку 1. Состав смеси в каждой ка-
мере карбюратора регулируется отдельным винтом. При повышен-
ном содержании СО в отработавших газах винты 2 следует завер-
нуть на */4 оборота и после стабилизации показаний газоанализа-
тора зафиксировать их. При необходимости операцию следует по-
вторить.
При регулировании карбюратора винтами 2 нужно постоянно
следить за показаниями тахометра и газоанализатора. Частота вра-
щения коленчатого вала должна быть постоянной в заданных пре-
делах и поддерживаться регулированием с помощью упорного
винта дроссельных заслонок. Если содержание СН превышает нор-
177
му, а содержание СО существенно меньше нормы, то следует
немного обогатить смесь, равномерно отвернув на */4— */2 оборо-
та каждый из винтов 2, и добиться соблюдения требований стан-
дарта в отношении СО и СН.
После регулирования на режиме холостого хода необходимо
измерить содержание СО и СН в отработавших газах при частоте
вращения коленчатого вала двигателя 1900...2600 мин-1. Состав
смеси на данном режиме работы не регулируется. При несоответ-
ствии содержания СО и СН требованиям стандарта необходимо
установить причину этого. Повышенное содержание СО и СН в
отработавших газах может свидетельствовать о негерметичности
уплотнения топливных жиклеров системы холостого хода или дру-
гих топливодозирующих элементов, о повышенном уровне топ-
лива в поплавковой камере карбюратора, о неисправности систе-
мы зажигания.
После окончания регулирования необходимо восстановить
пломбировку регулировочных винтов. Правильно отрегулирован-
ный карбюратор должен обеспечивать устойчивую работу исправ-
ного двигателя в режиме холостого хода.
При втором техническом обслуживании на дизелях проводится
регулирование форсунок и замена бумажных фильтрующих эле-
ментов фильтров тонкой очистки топлива.
Форсунки регулируют на давление подъема иглы на стенде в
специализированной мастерской. Величина давления зависит от
применяемой модели форсунки. Например, для форсунки мод. 17.11
оно равно 21,6...22,4 МПа (дизель ММЗ-245.12). Регулирование
начала давления подъема иглы осуществляют вращением регули-
ровочного винта, предварительно отвернув колпак и отпустив
контргайку. Качество работы форсунки считается удовлетворитель-
ным, если топливо распиливается до туманообразного состояния
и равномерно распределяется по поперечному сечению конуса
струи и по каждому отверстию распылителя. Начало и конец впрыс-
кивания должны быть четкими, появление капель на носке рас-
пылителя не допускается. Качество распыла проверяется при час-
тоте 60...80 впрысков в минуту. При ТО-2 необходимо также про-
верить крепление топливного бака и деталей привода управления
подачей топлива.
6.5. Техническое обслуживание системы
охлаждения
При ежедневном обслуживании необходимо проверить уровень
охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Охлаждающую
жидкость необходимо заливать в расширительный бачок до уров-
ня, обозначенного специальными метками на расширительном
178
бачке. Охлаждающая жидкость ядовита, при попадании даже не-
большого количества этой жидкости в организм человека может
произойти тяжелое отравление, поэтому необходимо соблюдать
меры предосторожности при обращении с ней. При попадании на
кожу ее следует смыть водой с мылом. При прогреве двигателя
жалюзи радиатора рекомендуется закрывать.
При первом техническом обслуживании необходимо проверить
состояние и натяжение ремней привода жидкостного насоса. Ука-
зания о методике проверки натяжения ремней и метод их регули-
рования по каждому конкретному двигателю даны в руководствах
по эксплуатации двигателя. В качестве примера на рис. 6.3 показа-
на схема проверки натяжения приводных ремней двигателя ЗИЛ-
508.10. Привод вентилятора и жидкостного насоса на этом двига-
теле осуществляется от шкива коленчатого вала двумя ремнями.
Передний ремень охватывает шкив генератора, а второй ремень —
шкив насоса рулевого усилителя. От шкива вентилятора приво-
дится в действие компрессор.
Регулирование натяжения ремней проводится перемещением
генератора и насоса рулевого усилителя. Натяжение ремней про-
веряют нажатием на середину ветви с усилием 40 Н. Для предот-
Рис. 6.3. Схема проверки натяжения приводных ремней двигателя
ЗИЛ-508.10:
1—5— шкивы соответственно коленчатого вала, генератора, компрессора, жид-
костного насоса и вентилятора, насоса рулевого усилителя
179
вращения поломки вентилятора запрещается при надевании рем-
ней поворачивать шкив за лопасти вентилятора, а во избежание
поломки шкива генератора необходимо сначала надеть ремень на
шкивы насоса и генератора, затем накинуть ремень на шкив ко-
ленчатого вала и провернуть коленчатый вал на 180°.
При втором техническом обслуживании производится смазыва-
ние подшипников жидкостного насоса. Перед смазыванием под-
шипников жидкостного насоса нужно предварительно отвернуть
пробку контрольного отверстия, расположенную на корпусе на-
соса рядом с пресс-масленкой. Заправку нужно проводить до по-
явления свежего смазочного материала из контрольного отвер-
стия, после чего пробку следует установить на место. При ТО-2
необходимо также проверить крепление радиатора на раме.
При сезонном обслуживании один раз в два года проводится за-
мена охлаждающей жидкости в системе охлаждения.
Жидкость из системы охлаждения нужно сливать через два крана:
кран нижнего бачка радиатора (может быть установлена пробка)
и кран рубашки блока цилиндров, расположенный с правой сто-
роны двигателя (при наличии подогревателя — через два крана:
кран бачка радиатора и кран предпускового подогревателя). Для
слива жидкости из системы охлаждения необходимо повернуть на
несколько оборотов рукоятку крана. Завертывать краны следует
очень плотно. При необходимости систему охлаждения нужно про-
мыть до наступления морозов.
После полного слива жидкости перед стоянкой автомобиля
краны следует оставить открытыми. Если они обледенеют в от-
крытом положении, закрывать их нужно после заливки жидкости
при прогреве двигателя, когда из кранов потечет жидкость. Зали-
вать холодную жидкость в горячий двигатель нельзя, так как это
может привести к образованию трещин в рубашке блока. Следует
периодически проверять состояние клапанов пробки радиатора,
следить за состоянием всех уплотнений, не допуская течи жидкости.
Запрещаются пуск и кратковременная работа двигателя после
слива охлаждающей жидкости для удаления ее остатка из систе-
мы, так как это может привести к разрушению уплотнительных
резиновых колец гильз цилиндров, выпадению седел клапанов,
прогоранию прокладки головки цилиндров и короблению головки.
В летнее время года необходимо систематически следить за со-
стоянием воздушных каналов сердцевины радиаторов систем ох-
лаждения и смазки двигателя и обязательно прочищать их при за-
сорении грязью и пылью. Очистку можно производить струей сжа-
того воздуха давлением не более 0,6 МПа, направляемой в воздуш-
ные каналы сердцевины радиатора со стороны кожуха вентилятора.
Техническое обслуживание жидкостного подогревателя. Техни-
ческое обслуживание подогревателя подразделяется на следующие
виды:
1ЙП
• ежедневное обслуживание;
• обслуживание через 100; 500 и 1 000 ч работы;
• сезонное (перед началом холодного сезона).
Ежедневное обслуживание подогревателя выполняется только в
холодное время года и включает в себя проверку герметичности
топливной системы и системы охлаждения, соединений свечи с
втулкой.
Подтекания топлива и охлаждающей жидкости не допускают-
ся. При необходимости следует провести подтяжку соединений.
При техническом обслуживании через 100 ч работы подогревате-
ля выполняют все работы, предусмотренные ЕО, и в случае необ-
ходимости (при отсутствии розжига) проверяют работоспособ-
ность свечи и индикатора пламени.
При техническом обслуживании через 500 ч работы подогревате-
ля выполняют операции, предусмотренные ТО через 100 ч рабо-
ты, и в случае необходимости (при выбросе дыма и пламени из
выхлопного патрубка) проверяют состояние горелки и теплооб-
менника и работоспособность топливного насоса. Для проверки
работы топливного насоса необходимо отсоединить трубку от шту-
цера втулки свечи, отвести топливо в емкость и проверить, есть
ли подача топлива.
При сезонном обслуживании выполняют работы, предусмотрен-
ные ТО через 500 ч работы подогревателя.
Техническое обслуживание жидкостного электронасоса подогре-
вателя. При ТО-2 следует проверить затяжку и подтянуть болты
крепления электронасоса, проверить подсоединение проводов
(штекерные разъемы). Через 500 ч работы электронасоса необхо-
димо его снять и разобрать, после этого проверить состояние ще-
точного узла и коллектора, убедиться, что щетки свободно пере-
мещаются в щеткодержателях и хорошо прилегают к коллектору.
Осмотреть насос, торцовое уплотнение, через которое (если оно
исправно) не должно быть подтеканий жидкости.
6.6. Техническое обслуживание системы питания
двигателя воздухом
Основным в обслуживании системы питания двигателя возду-
хом является своевременная очистка фильтра воздуха и проверка
уплотнений на воздухопроводах. На двигателях с инерционно-мас-
ляным фильтрующим элементом его очистка проводится одно-
временно с заменой масла в двигателе. При этом фильтрующий
элемент промывают от грязи в керосине и заливают свежее масло.
На двигателях с бумажным фильтрующим элементом при ЕО
необходимо убедиться, что работоспособность бумажного фильт-
рующего элемента не нарушена загрязнением. Проверка осуще-
181
ствляется по сигнализатору засоренности на панели приборов или
по индикатору, расположенному на впускном трубопроводе (дви-
гатель КамАЗ-740.10).
Для обеспечения нормальной работы системы питания двига-
теля воздухом необходимо также следить за плотностью соедине-
ний от воздушного фильтра до турбокомпрессора, не допуская
подсоса неочищенного воздуха в двигатель. По мере засорения
фильтра растет разрежение во впускном трубопроводе, и при до-
стижении величины 4,5 кПа срабатывает сигнализатор.
Для ТО фильтра необходимо ослабить хомут соединительного
патрубка; ослабить болты хомутов, крепящих фильтр к кронш-
тейну, сдвинуть их в стороны и снять фильтр с автомобиля; от-
вернуть гайку крепления крышки, снять крышку, а затем отвер-
нуть гайки крепления фильтрующих элементов и вынуть их из
корпуса фильтра. При наличии на картоне фильтрующих элемен-
тов пыли без копоти или сажи (элемент серый) рекомендуется
продуть их сухим сжатым воздухом до полного удаления пыли. Во
избежание прорыва фильтрующего картона давление сжатого воз-
духа должно быть не более 0,2...0,3 МПа. Следует направлять воз-
дух под углом к поверхности и регулировать силу струи изменени-
ем расстояния между наконечником шланга и элементом.
При наличии на картоне пыли, копоти, масла, топлива, кото-
рые не удаляются обдувом, можно промыть элемент в растворе
моющего вещества ОП-7 или ОП-Ю в теплой воде (40...50°C).
Состав раствора: 20...25 г вещества на 1 л воды. Вместо раствора
ОП-7 или ОП-Ю можно использовать раствор той же концентра-
ции стиральных порошков «Новость», «Лотос» и др. Элемент сле-
дует промывать, погружая его на 30 мин в указанный раствор и
интенсивно вращая.
После промывки в растворе элемент необходимо прополоскать
в чистой воде и тщательно просушить, перед установкой очищен-
ных или новых фильтрующих элементов необходимо проверить
визуально их состояние, подсвечивая изнутри лампой. При наличии
механических повреждений картона, отслаивании крышек и кожу-
хов и других дефектах элементы следует заменить. При длительной
работе автомобиля в условиях повышенной запыленности и при
резких изменениях условий окружающей среды сроки ТО рекомен-
дуется определять, исходя из опыта работы в данных условиях.
При сборке воздушного фильтра нужно обратить внимание на
состояние уплотнительных прокладок. Прокладки, имеющие над-
рывы, должны быть заменены. Качество уплотнения контролиру-
ют по наличию сплошного отпечатка на прокладке. Если в про-
цессе эксплуатации продолжительность работы между необходи-
мыми ТО элемента два раза подряд составит менее 2 000 км про-
бега, наружный элемент нужно заменить. Ориентировочный срок
службы бумажного элемента 40 000 км пробега.
Контрольные вопросы
1. Для чего проводится техническое обслуживание двигателя?
2. Какие существуют виды технического обслуживания?
3. Какова периодичность технического обслуживания?
4. Как зависят сроки проведения технического обслуживания от усло-
вий эксплуатации?
5. Какие работы проводят при ЕО двигателя?
6. Какие работы проводят при ТО-1 и ТО-2?
7. Как осуществить подтяжку болтов головки цилиндров?
8. Как отрегулировать тепловые зазоры клапанов?
9. Какие работы проводят при ТО-1 и ТО-2 смазочной системы?
10. Какие работы проводят при ЕО, ТО-1 и ТО-2 топливной системы?
11. Как отрегулировать карбюратор на режиме холостого хода?
12. По каким параметрам определяют качество работы форсунки?
13. Какие работы проводят при ЕО, ТО-1, ТО-2 и СО системы охлаж-
дения?
14. Как отрегулировать натяжение ремней на двигателе?
15. Как провести техническое обслуживание жидкостного подогрева-
теля?
16. Какие работы проводят при техническом обслуживании системы
питания двигателя воздухом?
17. Как промыть бумажный фильтрующий элемент?
ГЛАВА 7
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ
7.1. Понятие о диагностировании состояния
двигателя и параметрах диагностики
Диагностирование двигателя позволяет определить состояние
двигателя и необходимость ремонта его узлов и агрегатов. Диагно-
стирование обеспечивает надежность эксплуатации двигателя и
значительную экономию средств на его содержание за счет сокра-
щения простоя из-за поломок и выполнения действительно необ-
ходимых работ по поддержанию его работоспособности.
Основной причиной ухудшения эффективной работы автомо-
биля или его агрегатов и механизмов является изменение струк-
турных параметров, измерение которых не всегда возможно без
разборки. Поэтому об изменении технического состояния судят
по величине диагностических параметров, позволяющих опреде-
лить техническое состояние объекта без разборки.
Диагностические параметры связаны определенными зависи-
мостями как со структурными параметрами, так и с эксплуатаци-
онными качествами двигателя. Знание зависимостей между струк-
турными и диагностическими параметрами, понимание характе-
ра их изменения в процессе эксплуатации позволяет определять
действительное состояние агрегатов без их разборки, прогнози-
ровать остаточный ресурс и обоснованно назначать вид ремонта
или объем технического обслуживания двигателя.
Диагностические параметры карбюраторного двигателя и ди-
зеля отличаются по ряду показателей и зависят от конструкции
конкретного двигателя. Поэтому диагностические параметры при-
водятся фирмами-изготовителями по каждой модели двигателя.
Параметры карбюраторного двигателя ЗИЛ-508.10 и дизеля ММЗ-
245.12 приведены в табл. 7.1 и 7.2.
Капитальный ремонт двигателя определяется в первую очередь
износом цилиндров, а общий — необходимостью замены порш-
ней и поршневых колец (иногда только поршневых колец). Одно-
временно с ремонтом цилиндров ремонтируется коленчатый вал
и заменяются другие детали кривошипно-шатунного механизма.
Признаками необходимости ремонта двигателя являются уве-
личенный расход масла на доливки, дымление (прорыв газов в
1«Л
Таблица 7.1
Диагностические параметры карбюраторного двигателя ЗИЛ-508.10,
при которых необходим ремонт
Параметр Значение параметра
Эффективная мощность (брутто) на коленчатом валу, кВт, менее 88,23
Мощность, затрачиваемая на прокручивание коленчатого вала двигателя с частотой вращения 3 200 мин"1, кВт, более 35
Максимальный крутящий момент, Н • м, менее 330
Изменение крутящего момента двигателя при последо- вательном отключении каждого из цилиндров, %, менее 12
Удельный расход топлива, г/(кВт ч), более 295
Давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, менее 0,7
Разность давлений в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, более 0,1
Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, вследствие износа цилиндра, %, менее 25
Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в ци- линдр, вследствие износа клапанов и колец, %, менее 15
Давление масла в главной масляной магистрали при скорости движения автомобиля 40 км/ч, МПа, менее 0,1
Давление масла в смазочной системе двигателя, про- гретого до рабочей температуры на холостом ходу, МПа, менее 0,05
Расход масла на угар, % от расхода топлива, более 3
Концентрация Fe в масле по ГОСТ 20759—75, %, более 0,015
Содержание СО в отработавших газах, %, более, при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин-1: 500... 600 1 900... 2 600 3 2
185
Окончание табл. 7.1
Параметр Значение параметра
Содержание СН в отработавших газах в объемных долях, млн-1, более, при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин-1: 500... 600 1900... 2 600 3000 1000
Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин-1, более 600
Вакуум во впускном трубопроводе, МПа, менее 0,0572
Интенсивность прорыва газов в картер двигателя, л/мин, более 130
Установившаяся температура охлаждающей жидкости, °C, более 90
Скорость падения давления сжатого воздуха в системе охлаждения (при проверке герметичности), МПа/с, более 0,01
Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н, мм, более 15
картер), резко увеличенный расход топлива, резкое снижение
мощности двигателя и затрудненный пуск зимой. Наибольшее вли-
яние на рабочие характеристики двигателя оказывает техническое
состояние его деталей и систем и прежде всего износ деталей
цилиндропоршневой группы — гильз цилиндров, поршневых ко-
лец и поршней. Неисправность этих деталей также указывает на
необходимость ремонта двигателя.
Диагностические параметры двигателя позволяют определить
техническое состояние отдельных его механизмов, систем и сбо-
рочных единиц, но не дают возможности оценить его состояние в
целом. Поэтому на практике необходимо использовать одновре-
менно несколько методов и параметров или выбирать наиболее
подходящие для данного случая.
При измерении затрат энергии на преодоление сил трения в
механизмах определяется техническое состояние подшипников
коленчатого и распределительного валов, поршневых колец и
механизма газораспределения.
Анализ шума и вибрации, возникающих при работе механиз-
мов, дает возможность диагностировать все подвижные сопряже-
ния, в которых возникают ударные нагрузки. Этим методом мож-
186
но диагностировать состояние кривошипно-шатунного и газорас-
пределительного механизмов.
Проверка герметичности систем и сопряжений основана на
измерении утечки газов или жидкостей. Результат измерения утечки
газов из надпоршневого пространства дает представление о тех-
ническом состоянии деталей цилиндропоршневой группы, гер-
метичности клапанов газораспределительного механизма, целост-
ности прокладки головки цилиндров. По герметичности системы
охлаждения можно оценить работу клапанов пробки расширитель-
ного бачка, плотность соединений системы в целом.
Расход масла на угар в результате увеличенных зазоров в дета-
лях цилиндропоршневой группы является одним из лучших пока-
зателей износа двигателя, но имеет и недостатки. Главный недо-
статок заключается в том, что для определения расхода масла на
угар требуется совершить пробег автомобиля или автобуса не ме-
нее 50 км на эталонном участке дороги с определенной скорос-
тью движения и нагрузкой, для чего потребуется около 3 ч. Также
нужно учитывать, что расход масла на угар зависит от скоростно-
го и нагрузочного режимов двигателя, сорта масла, степени его
Таблица 7.2
Диагностические параметры дизеля ММЗ-245.12,
при которых необходим ремонт
Параметр Значение параметра
Эффективная мощность (брутто) на коленчатом валу, кВт, менее 73
Удельный расход топлива, г/кВт-ч, более 272
Давление масла в главной масляной магистрали дизеля, прогретого до температуры 75... 95 °C, МПа, менее: при частоте вращения 2 400 мин-1 (при невозможности дальнейшей регулировки сливного клапана) при минимальной частоте вращения холостого хода 0,13 0,06
Расход масла на угар, % от расхода топлива, более 1
Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин-1, более 900
Установившаяся температура охлаждающей жидкости, °C, более 100
Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н между шкивами генератора и коленчатого вала, мм, более 20
187
разжижения топливом, от состояния системы вентиляции карте-
ра, температуры деталей двигателя и целого ряда других причин,
не связанных с износом двигателя. Масло может вытекать через
неплотности уплотнительных манжет и прокладок, а также при
повышенном давлении газов в картере двигателя. При давлении в
картере 0,0010...0,0012 МПа возможна течь масла через уплотне-
ния заднего коренного подшипника коленчатого вала.
При диагностировании также используется такой параметр,
как давление газов в картере двигателя, измеряемое пьезогра-
фом. Этот способ определения технического состояния цилин-
дропоршневой группы двигателя основывается на измерении утеч-
ки газов из надпоршневого пространства. Чем больше газов в
единицу времени прорывается в картер двигателя, тем выше в
нем давление, так как выходу газов в окружающую среду пре-
пятствуют уплотнитель картера и система, соединяющая картер
с окружающей средой через фильтр вентиляции, который мо-
жет осмоляться и засоряться.
7.2. Диагностирование кривошипно-шатунного
механизма и механизма газораспределения
Определение стуков в двигателе. Наиболее простой и доступ-
ный способ диагностирования состояния кривошипно-шатунно-
го механизма заключается в определении стуков в двигателе с
помощью стетоскопа. Работы проводятся на прогретом двигателе
при температуре охлаждающей жидкости 75... 80 °C. Усиление зву-
ка в стетоскопе происходит при колебании мембраны или с по-
мощью специально встроенного транзисторного усилителя, ко-
торый имеется в стетоскопе «Экранас» мод. КИ-1154.
При проверке подшипников коленчатого вала стержень сте-
тоскопа прислоняется к боковой стенке блока цилиндров двига-
теля в месте расположения коренных подшипников или на уров-
не шатунных подшипников при положении поршня в ВМТ. Стуки
прослушиваются на прогретом двигателе при резком изменении
частоты вращения коленчатого вала.
Стук коренных подшипников коленчатого вала сильный, звук
глухой, низкого тона, прослушивается при быстром изменении
частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу, что дос-
тигается резким увеличением или уменьшением подачи топлива,
а также под нагрузкой. Стук появляется при зазоре 0,1 ...0,2 мм.
При больших зазорах в подшипниках стук слышен даже при по-
стоянной частоте вращения коленчатого вала. При отключении
одной форсунки (для дизеля) или одной или двух свечей зажи-
гания (для карбюраторных двигателей) характер стуков почти
не изменяется.
188
Стук шатунных подшипников коленчатого вала сильный, звук
более резкий, чем у коренных подшипников, прослушивается при
резком изменении частоты вращения коленчатого вала или под
нагрузкой. При отключенной форсунке (для дизеля) или свече
зажигания (для карбюраторных двигателей) в цилиндре, в нижней
головке шатуна которого имеет место повышенный зазор, стук
уменьшается или вообще пропадает. Таким образом можно опре-
делить увеличенный зазор в конкретном шатунном подшипнике.
Стуки в сопряжении поршневой палец—шатун (появляются
при зазоре 0,1 мм) имеют звонкие металлические звуки, которые
слышны при резком изменении частоты вращения коленчатого
вала. При отключении форсунки (для дизеля) или свечи зажигания
(для карбюраторных двигателей) стуки в этом цилиндре исчезают.
Похожие стуки могут возникать также при малом угле опере-
жения впрыска топлива (у дизеля) или при детонационном сго-
рании при раннем угле зажигания (у карбюраторных двигателей).
При установке опережения впрыска топлива (у дизеля) или нор-
мального угла опережения зажигания (у карбюраторных двигате-
лей) эти стуки исчезают. Этого не происходит при увеличенном
зазоре поршневого пальца в верхней головке шатуна или в бо-
бышках поршня. Эти стуки также исчезают при снижении нагруз-
ки на двигатель.
Стук поршней о цилиндр, появляющийся при зазоре 0,3...
0,4 мм, имеет глухой, щелкающий звук, который прослушивает-
ся на непрогретом двигателе при резком уменьшении частоты
вращения коленчатого вала и при малой частоте вращения.
Определение стуков в механизме газораспределения. У механиз-
ма газораспределения проверяют только стуки в клапанах. Стуки в
клапанах механизма газораспределения слышны при любой час-
тоте вращения коленчатого вала (особенно при малой) под кол-
паком крышки головки цилиндров. Сильный стук в прогретом
двигателе свидетельствует об увеличенных зазорах между стерж-
нем клапана и коромыслом. Стук сломанной клапанной пружины
слышен при любой частоте вращения коленчатого вала и не ме-
няется по звучанию.
Шум шестерен распределительного механизма прослушивается
при малой частоте вращения коленчатого вала в зоне крышки ше-
стерен. Высокий уровень шума свидетельствует об износе шестерен.
Определение суммарного зазора в кривошипно-шатунном меха-
низме. Установка мод. КИ-13907 (рис. 7.1), созданная ГосНИТИ,
используется для измерения зазоров в кривошипно-шатунном ме-
ханизме приборами мод. КИ-11140 и КИ-13933М. Установка КИ-
13907 с прибором КИ-11140 позволяет измерять суммарный зазор
в верхней и нижней головках шатуна при неработающем двигате-
ле без снятия поддона картера. Принцип измерения зазоров в ука-
занных сопряжениях основан на измерении перемещения порш-
189
Рис. 7.1. Схема подключения компрессорно-вакуумной установки
КИ-13907 к двигателю:
1 — наконечник; 2, 4 и 15 — соответственно распределительный, нагнетатель-
ный и всасывающий трубопроводы; 3 — распределительный кран; 5 — вакуум-
метр; 6, 7 — краны; 8 — регулятор давления; 9 — предохранительный клапан;
10 — воздушный баллон под давлением; 11 — компрессор; 12 — вакуумный
регулятор; 13 — вакуумный баллон; 14 — вентиль; —— — направление движения
картерных газов
ня индикаторным устройством при попеременном создании в над-
поршневом пространстве давления и вакуума.
При движении поршня вверх (к ВМТ) поршневой палец при-
жат к нижней части верхней головки шатуна, а кривошип (ша-
тунная шейка) — к верхней части нижней головки шатуна. При
движении поршня вниз (к НМТ) места касания указанных дета-
лей изменяются на противоположные, т. е. в обоих случаях инди-
катор будет измерять суммарный зазор. Перемещение поршня в
цилиндре вверх происходит при вакууме в надпоршневом про-
странстве, а вниз — под давлением воздуха, подаваемого через
отверстие форсунки от компрессорно-вакуумной установки.
Компрессорно-вакуумная установка состоит из электродвига-
теля и двух баллонов, в одном из которых создается вакуум, а в
другом — давление. На воздушном баллоне под давлением 10 раз-
мещен масловлагоотделитель с предохранительным клапаном 9,
на вакуумном баллоне 13 — вакуумный регулятор давления 12 с
манометром, кран управления с вакуумметром 5 и воздушным
фильтром, редукционный клапан и электрический пускатель. На
корпусе вакуумного баллона может быть вентиль 14 с штуцером
для подключения прибора мод. КИ-4887-И. Баллоны соединяются
190
с цилиндрами проверяемого двигателя гибким шлангом через кран
управления. Компрессор 11 приводится в действие от электродви-
гателя и создает давление или вакуум.
Прибор КИ-11140 (рис. 7.2) имеет корпус 2 с закрепленным на
нем индикатором 1 часового типа, пневматический приемник 3,
сменный фланец 4 для крепления прибора к головке цилиндров
вместо форсунки, уплотнение 5, направляющую 6, шток 7, жест-
ко соединенный с ножкой индикатора, и стопорный винт 8, пред-
назначенный для фиксации направляющей в пневматическом
приемнике.
Для диагностирования сопряжений шатуна в двигателе с по-
мощью установки мод. КИ-13907 и устройства мод. КИ-11140 не-
обходимо прогреть двигатель и после его останова демонтировать
все форсунки. Затем установить поршень первого цилиндра в по-
ложение ВМТ и зафиксировать его так, чтобы при поступлении
сжатого воздуха в цилиндр коленчатый вал не проворачивался.
Коленчатый вал можно зафиксировать включением передачи в
коробке передач. Установить в отверстие фор-
сунки устройство мод. КИ-11140 с индикато-
ром, предварительно ослабив стопорный винт
и приподняв направляющую с индикатором
и штоком вверх. Затем опустить направляю-
щую до упора штока в днище поршня (с на-
тягом) и зафиксировать ее стопорным винтом.
Присоединить распределительный шланг
компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-
13907 к штуцеру пневматического приемника.
Включить компрессорно-вакуумную установку
и установить давление и вакуум в ее баллонах
соответственно 0,06 ...0,10 МПа и 0,06...
0,07 МПа. Соединить вакуумный баллон с над-
поршневым, пространством и зафиксировать
показание индикатора. Суммарный допусти-
мый зазор головок шатунов не должен превы-
шать 0,25... 0,30 мм. Если суммарный зазор хотя
бы у одного шатуна превышает допустимое зна-
чение, необходимо выполнить ремонт двига-
теля.
Рис. 7.2. Прибор КИ-11140 для измерения зазоров
в кривошипно-шатунном механизме
1 — индикатор; 2 — корпус; 3 — пневматический при-
емник; 4 — сменный фланец; 5 — уплотнение; 6 — на-
правляющая; 7 — шток; 8 — стопорный винт
191
Определение количества прорывающихся в картер газов. Мано-
метрический газорасходомер мод. КИ-4887-И (рис. 7.3, а), присо-
единенный к полости картера двигателя, измеряет количество про-
рывающихся в картер газов при работе двигателя в нагрузочном
режиме и при давлении воздуха окружающей среды в картере.
Давление воздуха окружающей среды в картере создается в ре-
зультате присоединения прибора к вакуумной установке или к
выпускной трубе (глушителю) работающего двигателя, который
диагностируется. Путем изменения проходного сечения крана вы-
равнивателя устанавливают нужное давление и измеряют количе-
ство прорывающихся в картер двигателя газов.
Дросселирующее отверстие 12 (рис. 7.3, б) образовывается по-
движной 11 и неподвижной 10 втулками. Втулка 11 имеет шкалу 16
и может быть повернута относительно неподвижной втулки. Плот-
ное соединение этих втулок обеспечивается их предварительной
совместной притиркой по конусным поверхностям и постоянным
прижатием друг к другу распорной пружиной 77. На половине
16 17 18 8
Рис. 7.3. Манометрический газорасходомер мод. КИ-4887-И:
а — общий вид; б — схема работы; 1 — пробка; 2 — каналы; 3 — корпус; 4 —
лимб дросселя; 5 и 7 — шланги соответственно выравнивания давления и отса-
сывающий; би 14 — соответственно впускной и выпускной трубопроводы; 8 —
дроссель; 9 — кронштейн; 10 и 11 — соответственно неподвижная и подвижная
втулки; 12 и 15 — соответственно дросселирующее и калиброванное отверстия;
13 — заслонка; 16 — шкала подвижной втулки; 17 — пружина; 18 — выпускное
отверстие; 19 — жидкостные манометры; —► — направление передвижения газов
192
expert22 для http://rutracker.org
окружности конусной части каждой втулки сделаны поперечные
щели, позволяющие плавно изменять площадь дросселирующих
отверстий при повороте подвижной втулки.
Количество газов, проходящих через прибор в минуту, опре-
деляется по шкале, которая нанесена на подвижной втулке. Циф-
ра, определяющая количество газов, устанавливается против рис-
ки на корпусе прибора. Шкала прибора тарируется при перепаде
давлений в дросселирующем отверстии, равном 150 Па. Перепад
давлений 150 Па устанавливается при изменении площади дрос-
селирующего отверстия и контролируется изменением уровня
жидкости в крайнем правом и среднем каналах (в последнем уро-
вень должен быть выше). При этом уровень жидкости в крайних
каналах прибора должен быть одинаковым, что достигается пово-
рачиванием заслонки крана выравнивателя давления.
Пределы измерения расхода газа прибором мод. КИ-4887-И при
открытом дросселирующем отверстии 2... 120 л/мин с погрешно-
стью до 3 %. Если расход газа превышает 120 л/мин, что бывает у
изношенных двигателей, то дросселирующее отверстие может быть
увеличено до размера, соответствующего увеличению расхода газа
на 40... 45 л/мин. Это достигается полным открытием отверстия 18
при повороте заслонки 13 с помощью отвертки. Действительная
пропускная способность отверстия 18 для каждого прибора ука-
зывается на наружной поверхности подвижной втулки. На концах
впускного и отсасывающего шлангов имеются резиновые конус-
ные насадки. Для диагностирования цилиндропоршневой группы
прибором мод. КИ-4887-И необходимо выполнить следующее.
1. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и закрыть
колпачками или пробками отверстия клапанной крышки и мас-
ломерного щупа так, чтобы картерные газы могли выходить
только через маслоналивную горловину.
2. Подсоединить отсасывающий шланг прибора мод. КИ-4887-И
к вакуумному насосу установки мод. КИ-13907 или выпускному
тракту двигателя.
3. Пустить двигатель, прогреть его и с помощью стенда КИ-8930
создать режим работы, соответствующий полной нагрузке.
4. Открыть полностью дросселирующее отверстие поворотом
подвижной втулки и дроссель выпускного патрубка поворотом
заслонки прибора мод. КИ-4887-И.
5. Определить расход картерных газов. Для этого вставить ко-
нусный наконечник впускного трубопровода прибора в отверстие
маслоналивной горловины и измерить расход картерных газов с
отсосом. При этом, удерживая прибор в вертикальном положе-
нии, поворотом заслонки установить одинаковый уровень жидко-
сти в левом и правом каналах. Затем, вращая рукой подвижную
втулку и наблюдая за уровнем жидкости в среднем и правом кана-
лах, перекрыть дросселирующее отверстие до установления пере-
193
пада давлений 150 Па. Возможное изменение уровней жидкости в
среднем и левом каналах устраняется поворотом заслонки. По де-
лениям, нанесенным на жидкостных столбиках прибора, строго
проследить за тем, чтобы в момент измерения уровень жидкости в
среднем столбике был на 15 мм выше уровня жидкости в правом
столбике, а уровни жидкости в левом и правом столбиках были
одинаковыми. По шкале подвижной втулки определить расход кар-
терных газов. Измерения необходимо проводить 3 раза, выполняя
операции 3—5.
6. Присоединить систему вентиляции картера двигателя.
7. Измерить количество газов, выходящих из картера, повторяя
операции 4 и 5.
8. Определить количество газов, отводимых через систему вен-
тиляции картера двигателя, по разности значений, найденных при
выполнении операций 5 и 7.
9. Остановить двигатель.
10. Определить состояние цилиндропоршневой группы и сис-
темы вентиляции картера двигателя.
11. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и за-
крыть отверстие пробкой.
12. Измерить количество газов, выходящих из картера, при ра-
боте двигателя на трех цилиндрах, выполнив операции 3—5.
13. Остановить двигатель и присоединить систему вентиляции
картера двигателя.
14. Отсоединить прибор мод. КИ-4887-И от двигателя.
15. По разности средних значений, определенных при выпол-
нении операций 5 и 12, определить количество газов, прорываю-
щихся в картер, для одного цилиндра.
16. Определить состояние цилиндропоршневой группы нерабо-
тающего цилиндра.
Проверка компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя.
В процессе изнашивания поршневых колец и стенок цилиндров
давление сжатия в цилиндрах карбюраторного двигателя (комп-
рессия) снижается.
Нормальная величина компрессии в цилиндрах прогретого кар-
бюраторного двигателя должна быть не менее 0,7 МПа. Снижение
компрессии в процессе эксплуатации двигателя допускается до
0,63 МПа. Разница показаний компрессометра по отдельным ци-
линдрам должна быть не более 0,07...0,10 МПа. Компрессия про-
веряется на прогретом двигателе.
Для проверки компрессии необходимо:
• очистить грязь, собравшуюся в углублении для свечей зажи-
гания, отсоединить электрические провода от свечей и вывернуть
все свечи;
• отсоединить от катушки зажигания центральный провод рас-
пределителя;
194
• открыть полностью воздушную и дроссельные заслонки кар-
бюратора;
• вставить резиновый наконечник шланга компрессометра в
отверстие свечи цилиндра и плотно его прижать;
• провернуть стартером коленчатый вал двигателя, сделав не-
сколько оборотов, чтобы компрессометр зафиксировал максималь-
ное давление в цилиндре;
• вынуть из отверстия свечи наконечник компрессометра, за-
писать показания;
• открыть выпускной клапан компрессометра и выпустить воздух;
• повторить приведенные операции для остальных цилиндров.
При разнице давления более 0,07...0,10 МПа в цилиндр с по-
ниженной компрессией следует залить 20...25 см3 свежего масла и
повторно измерить давление. Увеличение показаний компрессо-
метра указывает на наличие утечки воздуха через поршневые кольца.
Если величина компрессии после заливки масла в цилиндр оста-
ется такой же, то это указывает на неплотное прилегание клапа-
нов к седлам или на их прогорание.
7.3. Диагностирование смазочной системы
Исправная работа смазочной системы двигателя гарантирует его
надежную, безотказную, долговечную и экономичную работу. Дав-
ление масла в смазочной системе — самый важный параметр, ха-
рактеризующий состояние элементов системы и качество (вязкость)
масла, а также состояние кривошипно-шатунного механизма.
Диагностирование смазочной системы осуществляется с по-
мощью приспособления мод. КИ-5472 (КИ-4940). Этим приспо-
соблением проверяют давление масла в магистрали и правиль-
ность показаний щиткового манометра.
Приспособление мод. КИ-5472 состоит из эталонного мано-
метра со шкалой 0... 1 МПа, тройника и гибкого маслопровода с
наконечником. Приспособление с помощью тройника и масло-
провода подключается к масляной магистрали двигателя парал-
лельно щитковому манометру. Давление масла на прогретом дви-
гателе, измеряемое контрольным и щитковым манометрами, долж-
но совпадать, а величина его — соответствовать значениям, уста-
новленным для соответствующего режима работы двигателя.
7.4. Диагностирование системы охлаждения
Проверка герметичности системы охлаждения двигателя и со-
стояния клапанов пробки радиатора. Эта проверка осуществляется
с помощью приспособления мод. ДСО-2 (рис. 7.4). В корпусе при-
195
К расширительному f
бачку Д 3 4 5 6 7
14" 13 12 11 10
Рис. 7.4. Схема приспособления мод. ДСО-2 для проверки клапанов пробки
расширительного бачка и герметичности системы охлаждения двигателя:
1 — редуктор; 2 — баллон; 3 — кран; 4 — манометр; 5 — стакан; 6 — рамка; 7 —
зажим; 8 и 13 — двухходовые краны; 9 — регулировочный винт; 10 — индикатор;
11 и 12— соответственно паровой и воздушный клапаны пробки; 14 — винтовой
кран
способления помещен поплавок, с помощью которого фиксиру-
ется момент срабатывания клапанов пробки расширительного бач-
ка, отрегулированных на определенное давление. При закрытых
кранах 3 и 13 создается давление в воздушном баллоне. С помощью
редуктора оно устанавливается на 0,15...0,16 МПа.
Снятую с горловины расширительного бачка пробку закрепля-
ют на стакане 5. При перекрытии крана 8 воздух подается в верх-
нюю полость стакана. Нижнюю полость стакана соединяют с ин-
1О£
дикатором 10 с помощью крана 8. Давление,
действующее на паровой клапан 11, фиксиру-
ется манометром 4 в момент поднятия поплав-
ка в индикаторе. Затем соединяют индикатор с
нижней полостью стакана, а воздух подают из
воздушного баллона 2 в верхнюю полость и
фиксируют давление, при котором открывает-
ся воздушный клапан 12 пробки.
Для проверки герметичности системы охлаж-
дения приспособлением мод. ДСО-2 необходи-
мо на горловину расширительного бачка вмес-
Рис. 7.5. Приспособление для проверки герметично-
сти системы охлаждения:
1 — манометр; 2 — штуцер; 3 — пробка
то пробки установить насадку приспособления, соединенную с
краном 3. При закрытых кранах Зи 13 редуктором создают давле-
ние 0,6...0,7 МПа и открывают кран 3. По секундомеру и мано-
метру следят за изменением давления в системе охлаждения.
Одновременно с проверкой герметичности системы можно про-
верить на работающем двигателе и состояние прокладки головки
цилиндров. Для этой проверки устанавливают минимальную час-
тоту вращения коленчатого вала и наблюдают за показаниями
манометра. Колебание стрелки
манометра свидетельствует о по-
ступлении газов из цилиндров в
систему охлаждения, т.е. о по-
вреждении прокладки или самой
головки цилиндров.
Проверку герметичности сис-
темы охлаждения можно также
произвести с помощью специаль-
ного приспособления, показанно-
го на рис. 7.5, состоящего из проб-
ки 3, манометра 1 и штуцера 2
для подсоединения ручного насо-
са. Приспособление устанавлива-
ется на горловине расширитель-
ного бачка. Давление внутри сис-
темы создается ручным насосом
и контролируется по манометру.
Давление опрессовки 0,065 МПа.
При обнаружении течи жидкости
ее устраняют и повторно прове-
ряют герметичность. Если давле-
ние в системе падает очень мед-
ленно, то считают, что выявлен-
ная негерметичность устранена.
Проверка натяжения ремня
привода вентилятора и генерато-
ра. Натяжение ремня привода
вентилятора и генератора прове-
ряют с помощью приспособления
мод. КИ-8920 (рис. 7.6). Устройство
действует по принципу зависимо-
сти линейной величины прогиба
ремня от угла прогиба при задан-
ном усилии. Сектор 12 устройства,
оснащенный шкалой для опреде-
ления прогиба ремня, отделен от
сектора 9 текстолитовой шайбой,
Рис. 7.6. Приспособление мод.
КИ-8920 для проверки натяжения
ремней:
1 — ползун; 2 — корпус; 3 — упор
пружины; 4 — винт; 5 — направляю-
щая; 6 — фиксирующий винт; 7 —
пружина; 8—шток; 9 и 12 — секторы;
10 — установочная скоба; 11 — ось
винта
197
а от штока 8 — пружиной 7, которая фиксирует положение секто-
ров после измерения прогиба ремня. С другой стороны штока ук-
реплена винтами установочная скоба 10.
Для проверки натяжения ремня необходимо установить упор-
ный конец штока 8 посередине и перпендикулярно одной из вет-
вей проверяемого ремня так, чтобы усилие от установочной ско-
бы 10 передавалось на боковую поверхность ремня. Под действием
приложенной от руки нагрузки шток, преодолевая сопротивле-
ние пружины 7, переместится на расстояние, прямо пропорцио-
нальное приложенному усилию. Перемещение штока передается
ползуну 1.
При снятии нагрузки шток под действием пружины возвраща-
ется в исходное положение, а ползун, по которому ведется отсчет
показаний, остается в положении, соответствующем конечному
значению приложенной силы. Значение приложенной нагрузки
определяют по показаниям шкалы.
Ползун фиксируется пружинным кольцом. При перемещении
винта 6 по направляющей ползун возвращается в исходное поло-
жение. Для регулирования пружины в процессе эксплуатации уст-
ройства предусмотрен винт 4, изменяющий ее длину. При изме-
рении секторы под действием прогибающегося ремня повернутся
на некоторый угол, пропорциональный прогибу. Показания от-
считываются по одной из шкал сектора в зависимости от значе-
ния межосевого расстояния между шкивами. Секторы фиксиру-
ются пружиной в положении, соответствующем конечному зна-
чению прогиба ремня.
7.5. Диагностирование системы питания
карбюраторного двигателя
Техническое состояние элементов системы питания двигателя
оказывает значительное влияние на его мощность и экономич-
ность, а следовательно, на динамические качества автомобиля и
состав отработавших газов.
Диагностическими параметрами системы питания, являются:
• для карбюратора — герметичность клапана подачи топлива,
уровень топлива в поплавковой камере, синхронность работы ка-
мер и дроссельных заслонок;
• топливного насоса — вакуум, создаваемый насосом во всасы-
вающем топливном трубопроводе, давление, создаваемое насо-
сом;
• ограничителя частоты вращения коленчатого вала — частота
вращения, соответствующая моменту срабатывания датчика;
• топливных трубопроводов и баков — герметичность, откры-
тие впускных и выпускных клапанов пробок баков;
106
• фильтров — предельная толщина грязевого осадка (для инер-
ционно-масляных воздушных фильтров), гидравлическое сопро-
тивление воздушного и топливного фильтров (определяется по
расходу воздуха и топлива), уровень масла в ванне воздушного
фильтра (отвод масла);
• контрольных приборов — достоверность показаний указателя
уровня топлива в баках.
Определение расхода топлива. Расходомер мод. К-427 (РТА-1)
предназначен для непрерывного измерения расхода топлива на
автомобилях с карбюраторным двигателем при проведении диаг-
ностических и регулировочных работ, а также дорожных испыта-
ний.
Расходомер состоит из датчика (рис. 7.7, а) и регистрирующе-
го устройства (рис. 7.7, б). Корпус /Сдатчика (см. рис. 7.7, а) име-
ет сквозной канал для ротора, установленного в агатовых подпят-
никах, которые запрессованы в регулируемые опоры 13, имею-
щие сквозные отверстия для прохода топлива. Регулируемые опо-
ры стопорятся контргайками 12.
Ротор состоит из стальной оси 4 диаметром 0,5 мм с жестко
закрепленными на ней двумя крыльчатками 5 и флажками 6 меж-
ду ними. Корпус имеет два гнезда. Одно предназначено для осве-
тительного устройства, состоящего из патрона 7 и электрической
лампочки, другое — для колодки 77, в сквозное отверстие кото-
рой вставлено фотосопротивление 16.
Для прохода светового луча от осветительного устройства к
фотосопротивлению в датчике имеются два сквозных отверстия,
закрытых стеклянными пробками 9. Фотосопротивление и элект-
рическая лампочка подключаются с помощью зажимов 8 и 75.
Датчик соединяется с карбюратором трубкой 77 и штуцером, а с
топливным насосом — трубкой 2, которая прикреплена к датчику
накидной гайкой 3. Корпус 18 датчика размещен в специальном
кожухе 14. Для удобства переноса прибор снабжен откидной руч-
кой. Монтаж электрической части выполнен на печатной плате,
которая установлена внутри прибора.
Принцип работы расходомера заключается в пропорциональ-
ной (функциональной) зависимости расхода топлива от частоты
вращения ротора. Проходящий по каналу датчика поток топлива
приводит во вращение ротор, флажок которого перекрывает све-
товой луч от лампы. При этом в фотосопротивлении возникают
фотоимпульсы, которые передаются на счетное устройство.
За один оборот ротора на вход счетного устройства поступают
два импульса. Счетное устройство состоит из усилителя и делителя
частоты импульсов, который позволяет увеличить верхний предел
частоты электромагнитного счетчика за счет того, что на послед-
ний подается не каждый импульс, поступающий от датчика, а одна
из групп импульсов, определяемая коэффициентом пересчета.
199
a
Рис. 7.7. Устройство расходомера мод. К-427:
а — датчик; б — регистрирующее устройство; 1 и 10 — штуцеры; 2 и 11 — трубки;
3 — накидная гайка; 4 — ось ротора; 5 — крыльчатка; 6 — флажок; 7 — патрон;
8 и 15 — зажимы; 9 — стеклянные пробки; 12 — контргайка; 13 — регулируемая
опора; 14 — кожух; 16 — фотосопротивление; 17 — колодка; 18 — корпус датчи-
ка; 19 и 26 — тумблеры соответственно начала отсчета и выключения электро-
снабжения; 20, 22 и 23 — индикаторы; 21 — кнопка сброса; 24 — корпус регис-
трирующего устройства; 25 — ручка; 27 — штепсельная розетка; 28 — предохра-
нитель; 29 — сигнализатор; 30 — импульсный счетчик; 31 — ручка сброса
Делитель частоты импульсов состоит из трех последовательно
соединенных триггеров, в которых число входных импульсов де-
лится на восемь. Установленные на лицевой панели корпуса при-
бора три индикатора состояния делителя показывают число на-
копленных импульсов, что повышает точность измерения.
Для определения расхода топлива необходимо разместить дат-
чик расходомера между карбюратором и топливным насосом, ис-
пользуя для этого соответствующие трубки со штуцерами. Затем
200
подключить прибор к источнику энергии (аккумуляторной бата-
рее). При этом положительный зажим соединить с соответствую-
щим полюсом аккумуляторной батареи, а отрицательный — с
«массой» автомобиля.
Выключатель электроснабжения установить в положение «Вкл.»,
при этом должна засветиться лампочка сигнализатора. Тумблер
начала отсчета переключить в положение «Стоп». Кнопкой «Сброс»
установить делитель в исходное состояние (лампочки индикато-
ров состояния не должны светиться). Установить показания счет-
чика на ноль. Пустить двигатель и прогреть (температура охлажда-
ющей жидкости должна быть 80...85 °C). Тумблер начала отсчета
переключить в положение «Пуск» и измерить расход топлива на
требуемом режиме.
По окончании измерения тумблер начала отсчета необходимо
переключить в положение «Стоп», записать показания счетчика
по цифровым роликам счетного механизма, а полученное число
умножить на поправочный коэффициент датчика.
Определение технического состояния топливного насоса мод.
Б-10 без снятия его с двигателя. Прибор мод. К-436 (рис. 7.8, а)
состоит из стакана 1, на крышке которого закреплены трехходо-
вой кран 3 и манометр 4. Шланги, снабженные штуцерами, слу-
жат для присоединения прибора к системе питания двигателя.
Рис. 7.8. Приборы для определения технического состояния бензинового
топливного насоса мод. Б-10:
а — К-436; б — 527Б; 1 — стакан; 2, 5 — шланги; 3 — трехходовой кран; 4 —
манометр; 6 — измерительная линейка; 7 — поплавок; 8 — резьбовое отверстие;
9 — кран; 10 — набор присоединительных штуцеров
201
Внутри стакана 1 установлен поплавок 7 с измерительной ли-
нейкой 6, верхний конец которой закрыт предохранительным
колпачком. В днище стакана 1 имеется резьбовое отверстие 8 для
крепления прибора к штативу. Для слива бензина в нижней части
стакана ввернут кран 9, снабженный шлангом. Полный слив бен-
зина обеспечивается сферической формой днища корпуса прибора.
Трехходовой кран 3 имеет три положения (I, II, III). При поло-
жении I крана топливо от топливного насоса поступает одновре-
менно в карбюратор и к манометру. При этом по показанию мано-
метра определяется рабочее давление, создаваемое топливным на-
сосом. При положении II крана топливо поступает от топливного
насоса в стакан. В этом случае определяется подача насоса, показа-
ния снимаются по шкале измерительной линейки, которая подни-
мается вместе с поплавком по мере наполнения стакана бензином.
При положении III крана по манометру прибора определяется мак-
симальное давление нагнетания, развиваемое насосом, а также
плотность прилегания клапанов при неработающем двигателе.
Подготавливая прибор к работе, следует осмотреть его и убе-
диться в исправности. Затем закрепить прибор на штативе, устано-
вить на ровной площадке, снять предохранительный колпачок из-
мерительной линейки. После этого подключить прибор к системе
питания двигателя между карбюратором и топливным насосом. Для
этого нужно отвернуть штуцер топливопровода, соединяющий топ-
ливный насос с топливным фильтром; шланг 2 соединить с филь-
тром, а шланг 5 — с трубопроводом, идущим от топливного насоса.
Пустить и прогреть двигатель. На установившейся минималь-
ной частоте вращения коленчатого вала двигателя (600 мин-1)
определить по манометру рабочее и максимальное давление, со-
здаваемое топливным насосом. Для этого необходимо ручку крана
последовательно установить в положения I и III. Затем перевести
ручку крана в положение I, увеличить частоту вращения коленча-
того вала двигателя до 2 800 мин-1, после чего перевести ручку
крана в положение II и измерить подачу топливного насоса.
По окончании измерения перевести ручку крана в положение I,
уменьшить частоту вращения до минимального значения и по
шкале измерительной линейки определить подачу насоса. Перед
повторным измерением подачи топливного насоса необходимо
слить бензин из корпуса прибора, перевести ручку крана в поло-
жение III, остановить двигатель и по секундомеру измерить время
падения давления для определения плотности прилегания клапа-
нов топливного насоса.
Прибор мод. 527Б (рис. 7.8, б) предназначен для проверки не-
посредственно на автомобиле максимального давления и герме-
тичности впускных клапанов топливного насоса. Прибор позволя-
ет также во время проверки насоса установить плотность прилега-
ния игольчатого клапана карбюратора. Прибор состоит из мано-
метра 4, перекрывающего крана 9, двух гибких шлангов и набора
присоединительных штуцеров 10.
Для проверки топливного насоса прибором мод. 527Б необхо-
димо прогреть двигатель и установить малую частоту вращения
коленчатого вала в режиме холостого хода. Затем следует отсоеди-
нить топливопровод от карбюратора и присоединить шланг при-
бора к карбюратору, а корпус крана прибора к топливопроводу.
Предварительно отвернув на два-три оборота иглу крана прибо-
ра, пустить двигатель и дать ему поработать 10...20 с при малой
частоте вращения коленчатого вала, после чего по шкале мано-
метра определить давление, создаваемое топливным насосом. Пол-
ностью завернуть иглу крана прибора, остановить двигатель и оп-
ределить по манометру падение давления за 30 с. Клапаны топлив-
ного насоса считаются исправными, если падение давления за
это время не превысит 0,01 МПа. Вновь отвернув иглу крана при-
бора, пустить двигатель и, дав ему проработать 10... 15 с, остано-
вить. Определить падение давления за 30 с и сравнить его с паде-
нием давления, полученным при предыдущей проверке. Более бы-
строе падение давления при повторной проверке будет указывать
на неплотности топливного клапана карбюратора.
7.6. Возможные неисправности двигателя
и методы их устранения
Диагностирование неисправностей двигателя можно проводить
также по прямым или косвенным признакам при наблюдении за его
работой. Основные признаки неисправностей карбюраторного дви-
гателя, дизеля и инжекторного двигателя приведены в табл. 7.3—7.7.
Таблица 7.3
Возможные неисправности карбюраторного двигателя
и способы их устранения
Неисправность Причина Способ устранения
Двигатель не пускается или плохо пускается при исправ- ном стартере Отсутствие топлива в поплавковой камере карбюратора Переобогащение рабочей смеси Продуть топливопроводы, проверить работу игольча- того клапана карбюратора и топливного насоса Продуть цилиндры, повора- чивая коленчатый вал двига- теля стартером (не более 5... 10 с) при полностью открытых дроссельных и воздушной заслонках
203
Продолжение табл. 7.3
Неисправность Причина Способ устранения
Заедание воздушной заслонки (не закрыва- ется) Проверить работу воздушной заслонки и устранить неис- правность
Засорение жиклеров Промыть жиклеры в ацетоне, затем продуть воздухом
Слабая искра в свечах зажигания Проверить заряд аккуму- ляторной батареи, при необходимости зарядить. Проверить все соединения электрических проводов системы зажигания, зачис- тить и подтянуть
Двигатель ра- ботает с пере- боями или быстро оста- навливается в режиме хо- лостого хода Медленное заполнение топливом поплавковой камеры карбюратора Заедание воздушной заслонки Промыть игольчатый клапан карбюратора, продуть топ- ливные магистрали, промыть топливный фильтр грубой очистки топлива Устранить заедание
Заедание дроссельных заслонок (не открыва- ются) при закрытии воздушной заслонки Отрегулировать рычаг привода дроссельных заслонок
Не отрегулированы винты качества и ко- личества горючей смеси карбюратора Отрегулировать карбюратор в режиме холостого хода
Засорение жиклеров системы холостого хода карбюратора Промыть жиклеры системы холостого хода в ацетоне и продуть воздухом
Пропуск воздуха между фланцами карбюратора и впускного трубопро- вода Подтянуть болты крепления карбюратора. При повтор- ном дефекте прокладку за- менить
Повреждение изоляции электрических проводов системы зажигания Проверить провода системы зажигания и восстановить электрические контакты или изоляцию
204
Продолжение табл. 7.3
Неисправность Причина Способ устранения
Неправильная уста- новка угла опережения зажигания Отрегулировать угол опере- жения зажигания и зазор в контактах прерывателя- распределителя
Неисправность свечей зажигания Заменить свечи зажигания
Слабая искра в свечах зажигания Проверить зазор в контактах прерывателя-распредели- теля, при необходимости отрегулировать; зачистить контакты
Внезапный останов дви- гателя Разъединение или за- мыкание на «массу» электрических проводов системы зажигания Проверить электрические провода системы зажигания и восстановить электриче- ские контакты или изоляцию
Двигатель не развивает полную мощ- ность Переобогащение рабо- чей смеси в результате дефектов игольчатого клапана или негерме- тичности Промыть игольчатый клапан карбюратора в ацетоне, при необходимости притереть. Отогнуть рычаг поплавка и отрегулировать его положе- ние
Нарушение работы привода клапана экономайзера Проверить работу привода и, если требуется, устранить неисправность клапанов экономайзера
Переобеднение рабочей смеси, засорение жик- леров • Промыть жиклеры в ацетоне, затем продуть воздухом
Засорение топливопро- водов и фильтра тонкой очистки топлива Прочистить трубопроводы, заменить фильтр тонкой очистки топлива
Раннее срабатывание ограничителя частоты вращения коленчатого вала двигателя Отрегулировать ограничитель частоты вращения
Неполное открытие дроссельных заслонок карбюратора Отрегулировать открытие дроссельных заслонок
205
Продолжение табл. 7.3
Неисправность Причина Способ устранения
Загрязнение воздуш- ного фильтра Промыть воздушный фильтр
Неплотное прилегание клапанов топливного насоса Заменить клапаны топлив- ного насоса
Неправильная установ- ка угла опережения за- жигания Проверить установку угла опережения зажигания и, если требуется, отрегули- ровать
Нарушение работы центробежного или вакуумного регулятора опережения зажигания Устранить неисправность
Неисправность свечей зажигания Заменить свечи зажигания
Уменьшение зазора между тормозными колодками и барабаном Отрегулировать зазор в тор- мозном механизме
Стуки в дви- гателе Увеличение зазора меж- ду клапанами и толкате- лями Отрегулировать зазоры
Детонационное сгора- ние Залить топливо с необходи- мым октановым числом, уда- лить нагар в камерах сгора- ния, правильно установить угол опережения зажигания
Износ цилиндропорш- невой группы Провести диагностирование состояния цилиндропорш- невой группы, при необхо- димости выполнить ремонт двигателя в ремонтных мастерских
Повышен- ный расход топлива при эксплуатации Повышение уровня топлива в поплавковой камере карбюратора Обеспечить герметичность игольчатого клапана или отрегулировать положение иглы запорного клапана
206
Окончание табл. 7.3
Неисправность Причина Способ устранения
Неисправность системы питания. Течь в соеди- нениях, дефект диаф- рагмы топливного на- соса Засорение воздушного фильтра Устранить течь. Заменить диафрагму топливного насоса Промыть воздушный фильтр
Двигатель не развивает максималь- ную мощ- ность и, как следствие, имеет повы- шенный рас- ход топлива Неполное открытие воздушной заслонки Не отрегулированы зазоры в клапанах Нарушена работа одной или нескольких свечей зажигания Неправильная установ- ка угла опережения зажигания Устранить заедание воздуш- ной заслонки карбюратора Отрегулировать зазоры Заменить свечи зажигания Отрегулировать угол опере- жения зажигания
Таблица 7.4
Возможные неисправности дизеля и способы их устранения
Неисправность Причина Способ устранения
Дизель не пускается или плохо пускается Отказ стартера или сни- жение частоты враще- ния коленчатого вала Проверить степень заряжен- ности аккумуляторных бата- рей. Проверить соединения на батареях и при необходи- мости зачистить контакты
Отсутствует подача топлива: загустевание топлива в топливопроводах Проверить соответствие мас- ла и топлива сезону, прока- чать систему топливоподачи. В случае необходимости раз- бавить топливо керосином в зависимости от температуры окружающей среды в про- порции до 1:1 в соответст- вии с руководством по экс- плуатации
207
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
засорены топливопро- воды или заборник в топливном баке Промыть заборник, продуть топливопроводы
замерзание воды в топливопроводах, в колпаке фильтра грубой очистки (ФГО) или сетке за- борника топливного бака Осторожно прогреть топлив- ные трубки, фильтры и бак, обложив их ветошью и облив горячей водой. Слить воду из ФГО, топливного бака и прокачать систему топли- вопрокачивающим насосом
отсутствует подача топлива в ТНВД Проверить герметичность топливопроводов низкого давления. Слить отстой из фильтров ФГО и фильтра тонкой очистки (ФТО). Про- мыть или заменить фильтру- ющие элементы ФТО, про- чистить отражатель с сеткой и продуть его сжатым возду- хом. Проверить работоспо- собность топливоподкачи- вающего насоса и при необ- ходимости заменить пружину поршня, притереть клапаны, очистить от грязи гнезда клапанов
наличие воздуха в топливной системе Прокачать систему, отвернув пробку выпуска воздуха на ТНВД. При необходимости опрессовать ее с заменой прокладок трубопроводов
неисправность ТНВД Снять ТНВД и отправить в мастерскую
неправильная регули- ровка угла опереже- ния впрыскивания топлива Отрегулировать угол опере- жения впрыскивания топ- лива
Неустойчи- вая работа ди- зеля на хо- лостом ходу Негерметичность топливной системы Найти причину негерметич- ности системы, устранить ее и прокачать систему топливо- прокачивающим насосом
208
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
Неисправность ТНВД: нарушение равномер- ности подачи топлива секциями; зависание плунжеров; заедание рейки; неисправность нагне- тательного клапана; поломка пружин тол- кателей; неисправен регуля- тор частоты вращения Низкая частота враще- ния коленчатого вала Неудовлетворительная работа отдельных форсунок: зависла игла распыли- теля форсунки; установлены распыли- тели других моделей; отрыв носика распы- лителя; износ сопловых отверстий; снижение давления начала впрыскивания топлива форсункой Снять ТНВД с дизеля и отправить в ремонтную мастерскую Отрегулировать механизм управления ТНВД Снять форсунки и отправить в мастерскую для проверки и регулировки
Дизель не развивает полной мощ- ности Засорение воздухоочис- тителя Негерметичность топ- ливной системы, нали- чие в ней воздуха Засорение системы выпуска газов Нарушена регулировка привода ТНВД Очистить воздухоочиститель Найти причину негерметич- ности системы, устранить ее и прокачать систему топли- вопрокачивающим насосом Прочистить систему Проверить привод рычага регулятора и устранить неисправность
209
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
Неправильно установ- лен угол опережения впрыска топлива (стуки или дымление) Отрегулировать угол опере- жения впрыска топлива
Нарушение регулировки или засорение форсун- ки Отрегулировать форсунку на специальном стенде, при необходимости промыть и прочистить ее
Неисправность ТНВД Снять ТНВД с дизеля и отправить в ремонт
Недостаточная подача топлива Заменить фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки. Прокачать систему
Снизилось давление наддува Заменить турбокомпрессор. Неисправный отправить в ремонт
Плохая герметичность клапанов газораспре- деления Отрегулировать тепловой зазор в газораспредели- тельном механизме
Износ гильз и поршне- вых колец (сопровож- дается повышенным дымлением и расходом картерных газов) Отправить дизель в ремонт
Дизель дымит на всех режи- мах работы дымом: белого цве- та (указы- вает на на- личие в от- работавших газах испа- рений воды или топли- Дизель переохлажден Нарушена регулировка утла опережения впрыска топлива Прогреть дизель. Поддержи- вать во время работы тем- пературу охлаждающей жидкости 75... 95 °C Проверить и отрегулировать установку угла опережения впрыска топлива
ва) Нарушена регулировка зазоров между клапа- нами и коромыслами Отрегулировать зазоры между клапанами и коро- мыслами
210
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
Попадание в топливо охлаждающей жидкости Заменить топливо, слить отстой из ФГО
сизого цве- та (указы- вает на по- вышенное попадание масла в ка- меру сгора- Избыток масла в карте- ре дизеля Течь масла через уплот- нительные прокладки турбокомпрессора Слить масло до уровня верх- ней метки маслоизмеритель- ного стержня Заменить турбокомпрессор
ния) Износ маслосъемных колпачков клапанов газораспределительного механизма Заменить маслосъемные колпачки
черного цвета (ука- зывает на неполное сгорание топлива) Засорение воздухоочистителя Очистить воздухоочиститель
Снижено давление над- дува Заменить турбокомпрессор
Износ деталей цилиндропоршневой группы Отправить дизель в ремонт
Неисправность форсу- нок: зависла игла распы- лителя форсунки Проверить и отрегулировать форсунки на стенде. Выявить неисправную форсунку, промыть или заменить рас- пылитель, отрегулировать форсунку
установлены распы- лители других моде- лей Установить распылители нужной модели
отрыв носика распы- лителя Заменить распылитель, отрегулировать форсунку на стенде
211
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
износ сопловых отверстий повышенное давление начала впрыскивания топлива форсункой Неисправность ТНВД: неправильно отрегу- лирован корректор регулятора и коррек- тор по наддуву ТНВД; нарушена регулировка ТНВД; завышена цикловая подача топлива Отрегулировать форсунку на стенде Тоже Снять ТНВД с дизеля и отправить в ремонт То же Отрегулировать цикловую подачу болтом номинальной подачи
Повышен- ный расход топлива Неисправность ТНВД: нарушена герметич- ность нагнетательной секции ТНВД; завышена частота вра- щения кулачкового вала ТНВД, соответ- ствующая началу действия регулятора; износ втулок грузов регулятора частоты вращения; износ пары направ- ляющая втулка—стер- жень топливопод- качивающего насоса Неправильно установ- лен угол опережения впрыска топлива Нарушена регулировка зазоров между клапа- нами и коромыслами Снять ТНВД с дизеля и от- править в ремонт Установить рекомендован- ный угол опережения впрыска топлива Отрегулировать зазоры между клапанами и коро- мыслами
Дизель не на- бирает часто- ту вращения холостого хо- да Рычаг управления пода- чей топлива ТНВД не доходит до положения максимальной частоты при полностью нажатой педали подачи топлива Отрегулировать привод ТНВД
212
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
Неисправность TH ВД: зависание плунжеров; неисправность регу- лятора Снять ТНВД с дизеля и отправить в ремонт
Стук при ра- боте дизеля Нарушение зазоров между коромыслами и клапанами Поломка пружин кла- пана Заедание стержня кла- пана в направляющей втулке Износ поршней и по- верхностей отверстий под поршневые пальцы Износ втулок в верхних головках шатунов и в бо- бышках поршней Износ шатунных и коренных подшип- ников, задиры гильз цилиндров Позднее впрыскивание топлива в непрогретые цилиндры дизеля (со- провождается несиль- ным стуком и белым дымом) Раннее впрыскивание топлива в цилиндры дизеля (сильный стук и черный дым) Неисправность TH ВД: неравномерное рас- пределение впрыски- ваемого топлива по отдельным цилиндрам дизеля (сопровожда- ется стуком в отдель- ных цилиндрах) Проверить и отрегулировать зазоры Заменить пружины, устра- нить заедание Устранить заедание; при невозможности это выпол- нить отправить дизель в ре- монт Сдать дизель в ремонт, в процессе ремонта заменить изношенные или неисправ- ные детали новыми Тоже » Проверить регулировку угла опережения впрыска топ- лива, люфт в приводе ТНВД Тоже Снять ТНВД с дизеля и отправить в ремонт
213
Продолжение табл. 7.4
Неисправность Причина Способ устранения
Неисправность форсу- нок: отсутствие четкой отсечки топлива фор- сунками засорение дренажного топливопровода фор- сунок (сопровожда- ется громким стуком) Проверить форсунки и отре- гулировать их на стенде (про- верить положение игл в фор- сунках) Прочистить и продуть топ- ливопроводы
Дизель пере- гревается Обрыв или сильная вытяжка ремней привода жидкостного насоса Низкий уровень охлаждающей жидкости Неисправен термостат Загрязнение внешней поверхности радиатора Загрязнение системы охлаждения Проверить и отрегулировать натяжение ремней; при необходимости заменить ремни новыми комплектно Долить охлаждающую жид- кость в систему охлаждения Заменить термостат Очистить радиатор Промыть систему охлажде- ния
Отсутствует давление масла Неисправен датчик или указатель давления масла (аварийный сиг- нализатор не срабаты- вает) Неисправность привода насоса смазочной системы Заменить датчик или указа- тель давления масла Отправить дизель в ремонт
Давление масла на прогретом дизеле ниже допустимого Неисправен датчик или указатель давления мас- ла (аварийный сигнали- затор не срабатывает) В картер дизеля залито масло, не соответствую- щее рекомендуемому руководством по экс- плуатации Уровень масла в картере ниже допустимого Заменить датчик или указа- тель давления масла Заменить масло в соответ- ствии с руководством по эксплуатации Долить масло до требуемого уровня
214
Окончание табл, 7,4
Неисправность Причина Способ устранения
Разжижение масла топливом, охлаждаю- щей жидкостью или из- за перегрева Заедание или непра- вильная регулировка сливного клапана сма- зочной системы Неисправность масля- ного насоса Нарушена герметич- ность соединений маслопроводов Износ коренных и ша- тунных шеек и вклады- шей коленчатого вала Устранить причину разжиже- ния масла, заменить масло Отрегулировать или заменить клапан Отправить дизель в ремонт Выявить место нарушения герметичности и восстано- вить ее Отправить дизель в ремонт
Давление масла на прогретом дизеле выше допустимого В картер дизеля залито масло повышенной вязкости Засорение или неис- правность предохрани- тельных клапанов Заменить масло в соответ- ствии с картой смазывания Проверить клапаны, при необходимости заменить клапаны
Попадание воды в сма- зочную сис- тему Подтекание по резино- вым кольцам гильз цилиндров Слабая затяжка болтов крепления головки цилиндров Заменить неисправные уплотнительные кольца Подтянуть болты
Таблица 7.5
Возможные неисправности электрофакельного устройства дизеля
Неисправность Причина Способ устранения
Сигнализатор не загорается через боль- шой проме- жуток време- ни (более 40 с) Неисправность в электрической цепи или обрыв провода Перегорание свечи Перегорание лампы сигнализатора Найти повреждение и устранить Заменить свечу Заменить лампу
215
Окончание табл. 7.5
Неисправность Причина Способ устранения
Отсутствие факела во впускной трубе при исправной свече Отсутствие подачи топлива к свече Преждевременное загорание сигнализа- тора (свеча не успевает нагреться) Проверить топливопровод, устранить неисправность Перед включением стартера держать нажатой кнопку выключателя ЭФУ не менее 40 с. Если факел не образу- ется , проверить термореле. Неисправное термореле заменить
Таблица 7.6
Возможные неисправности турбокомпрессора дизеля
Неисправность Причина Способ устранения
Ротор турбо- компрессора не вращается (отсутствует характерный звук высоко- го тона) Попадание посторонних предметов, препятству- ющих вращению ротора Заклинивание ротора в подшипнике Удалить посторонние предметы Заменить турбокомпрессор
Повышенный выброс масла со стороны компрессора или турбины Нарушение герметич- ности масляных уплот- нений турбокомпрес- сора Отправить турбокомпрессор в ремонт
Таблица 7.7
Возможные неисправности инжекторного двигателя
с системой впрыска KE-Jetronic
Неисправность Причина Способ устранения
Холодный двигатель не запуска- ется или за- пускается с трудом, глохнет Давление в нижних камерах дозатора-рас- пределителя не соответ- ствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегу- лировать давление в системе
216
Продолжение табл. 7.7
Неисправность Причина Способ устранения
Нарушена герметич- ность системы питания Неправильная установ- ка напорного диска дозатора-распределите- ля в исходном положе- нии Неисправен датчик температуры охлаж- дающей жидкости Недостаточное обога- щение смеси после пуска двигателя Неисправно реле защи- ты от перегрузки Устранить негерметичность Снять дозатор-распредели- тель с двигателя и отправить его в ремонт Проверить сопротивление датчика, при необходимости заменить его Отрегулировать пусковую форсунку Заменить реле
Двигатель работает неустойчиво при прогре- вании Нарушена герметич- ность системы питания Неисправен датчик температуры охлажда- ющей жидкости Неисправно реле защи- ты от перегрузки Устранить негерметичность Проверить сопротивление датчика, при необходимости заменить его Заменить реле
Двигатель плохо наби- рает обороты при прогре- вании Давление в нижних ка- мерах дозатора-распре- делителя не соответ- ствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Нарушена герметич- ность системы питания • Неисправен датчик положения напорного диска дозатора-распре- делителя Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегулировать давление в системе Устранить негерметичность Заменить датчик
217
Продолжение табл. 7.7
Неисправность Причина Способ устранения
Горячий дви- гатель не за- пускается или запуска- ется с трудом Давление в нижних камерах дозатора-рас- пределителя не соот- ветствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Нарушена герметич- ность системы питания Неправильная установ- ка напорного диска до- затора-распределителя в исходном положении Неисправен датчик температуры охлажда- ющей жидкости Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегу- лировать давление в системе Устранить негерметичность Снять дозатор-распредели- тель с двигателя, отправить его в ремонт Проверить сопротивление датчика, при необходимости заменить датчик
Горячий двигатель работает неустойчиво на холостом ходу Нарушена герметич- ность системы питания Неравномерная подача топлива форсунками впрыска Нарушена регулировка холостого хода двига- теля Устранить негерметичность Сравнить подачу топлива разными форсунками и отрегулировать их Отрегулировать холостой ход
Горячий дви- гатель не об- ладает доста- точной прие- мистостью Давление в нижних ка- мерах дозатора-распре- делителя не соответ- ствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Неисправно реле защи- ты от перегрузки Неисправен выключа- тель дроссельной за- слонки Не поступает сигнал начала отсчета системы зажигания Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегу- лировать давление в системе Заменить реле Заменить выключатель Найти причину и устранить неисправность
218
Продолжение табл. 7.7
Неисправность Причина Способ устранения
Двигатель не развивает полной мощ- ности Давление в нижних камерах дозатора- распределителя не соответствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Нарушена герметич- ность системы питания Неисправен выключа- тель дроссельной заслонки Не поступает сигнал начала отсчета системы зажигания Нарушена регулировка холостого хода двигателя Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегу- лировать давление в системе Устранить негерметичность Заменить выключатель Найти причину и устранить неисправность Отрегулировать холостой ход
Низкая эф- фективность торможения двигателем Давление в нижних ка- мерах дозатора-распре- делителя не соответ- ствует норме Неисправно реле защиты от перегрузки Неисправен микропере- ключатель принудитель- ного холостого хода Не поступает сигнал начала отсчета системы зажигания Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Заменить реле Заменить микропереключа- тель Найти причину и устранить неисправность
Повышен- ный расход топлива Давление в нижних ка- мерах дозатора-распре- делителя не соответ- ствует норме Давление топлива в сис- теме не соответствует норме Отрегулировать давление в дозаторе-распределителе Выяснить причины и отрегу- лировать давление в системе
219
Окончание табл. 7.7
Неисправность Причина Способ устранения
Нарушена герметич- ность системы питания Неисправен датчик температуры охлажда- ющей жидкости Нарушена регулировка холостого хода двига- теля Устранить негерметичность Проверить сопротивление датчика, при необходимости заменить датчик Отрегулировать холостой ход
Примечание. До проверки системы впрыска топлива необходимо прове-
рить установку момента зажигания, состояние свечей и регулировку холостого
хода.
7.7. Понятие о токсичности отработавших газов
и средствах борьбы с токсичностью
Вады токсичных веществ и причины их образования в ДВС. Бур-
ный рост числа автомобилей в современном мире привел к тому,
что в местах их массового скопления (например, в городах) они
стали одной из основных причин загрязнения окружающей среды.
В связи с этим в ряде стран мира были разработаны специальные
законы, ограничивающие содержание вредных веществ в отрабо-
тавших газах автомобилей. Это явилось побудительной причиной
разработки специальных устройств, уменьшающих токсичность
отработавших газов ДВС.
Основными причинами образования токсичных веществ в ДВС
являются несовершенство процессов сгорания топлива в двига-
теле и загрязнение топлива различными примесями и добавками.
В идеальном случае при полном сгорании углеводородного топ-
лива в двигателе в результате этого процесса должны образовы-
ваться углекислый газ и пары воды. Но получить идеальный про-
цесс сгорания топлива на различных режимах работы двигателя
или иметь идеально чистое топливо в реальной практике эксплу-
атации автомобилей практически невозможно.
К основным токсичным веществам, содержащимся в отрабо-
тавших газах ДВС, относятся оксид углерода (СО), несгоревшие
частицы топлива (СН), сажа (С), оксиды азота (NOJ.
Условия, при которых происходит образование токсичных ве-
ществ в ДВС, различны. Так, образование первой группы (СО,
СН и С) связано с химическими реакциями окисления топлива,
протекающими как в предпламенный период, так и в процессе
220
сгорания-расширения. Вторая группа веществ (NOJ носит тер-
мический характер и не связана непосредственно с реакциями
окисления топлива. Поэтому средства борьбы с токсичностью от-
работавших газов для этих двух групп веществ различны.
Количество токсичных веществ в отработавших газах дизелей и
двигателей с искровым зажиганием из-за разного характера про-
цессов смесеобразования и сгорания топлива имеет существен-
ные различия. В отработавших газах дизелей в больших количе-
ствах содержатся сажа и оксиды азота, а двигателей с искровым
зажиганием — оксид углерода и углеводороды. Поэтому средства
борьбы с токсичностью у этих двигателей различны.
В России нормы содержания токсичных веществ в отработав-
ших газах дизелей и методы их измерения установлены ГОСТ Р
52160—2003. Нормы содержания токсичных веществ в отработав-
ших газах двигателей с искровым зажиганием и методы их изме-
рения установлены ГОСТ Р 52033—2003.
Средства борьбы с токсичностью отработавших газов ДВС. Как
было сказано, основными причинами образования токсичных ве-
ществ в ДВС являются несовершенство процессов сгорания топ-
лива в двигателе и загрязнение топлива. Поэтому основными
направлениями снижения содержания вредных веществ в ДВС яв-
ляется совершенствование процессов сгорания топлива, примене-
ние средств очистки отработавших газов и повышение качества топ-
лива.
На двигателях с искровым зажиганием основным направлени-
ем снижения токсичности стало применение систем впрыска топ-
лива вместо карбюраторов. Описание инжекторных двигателей
приведено в гл. 3, и здесь следует только отметить, что при впрыске
топлива, особенно с применением электроники, значительно
улучшается процесс смесеобразования и в целом сгорание топли-
ва на различных режимах работы двигателей. Кроме этого на ин-
жекторных двигателях удалось полностью герметизировать систе-
му питания на автомобиле и избежать проникновения паров топ-
лива из системы питания в окружающую среду.
Для наиболее рационального дозирования топлива на этих двига-
телях применяется обратная связь: от отработавших газов — к составу
смеси. При этом в электронный блок управления подаются сигна-
лы от так называемого лямбда-зонда, который представляет собой
датчик кислорода, размещенный в выпускном трубопроводе дви-
гателя и фиксирующий свободный кислород в отработавших газах.
Сигнал лямбда-зонда регистрируется электронным блоком уп-
равления и преобразуется в команду для регулятора управляюще-
го давления, который изменяет давление управления и тем са-
мым обогащает или обедняет смесь. Датчики кислорода работают
обычно в диапазоне температур 350...900 °C. Принципы действия
применяемых датчиков различные.
221
Циркониевый датчик (используется керамический элемент на
основе диоксида циркония (ZrO2), покрытый платиной) — галь-
ванический источник тока, меняющий напряжение в зависимос-
ти от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Цир-
кониевые датчики формируют (создают) электрический сигнал и
являются наиболее распространенными.
Титановые датчики (используется диоксид титана (ТЮ2)) при-
меняются реже и представляют собой резисторы, сопротивление
которых меняется в зависимости от температуры и наличия кис-
лорода в окружающей среде. Можно сказать, что эти датчики в
принципе работают так же, как и датчики температуры двигателя.
Лямбда-зонды бывают обогреваемые и необогреваемые. Обо-
греваемые зонды, как правило, находятся дальше от выпускного
коллектора в выпускном трубопроводе. Без обогрева они достига-
ли бы своей рабочей температуры при пуске двигателя с задерж-
кой. Главная же цель электрического обогрева зондов — включе-
ние их в работу, когда температура контактирующих с ними отра-
ботавших газов ниже 350 °C.
При помощи датчиков концентрации кислорода в отработав-
ших газах удается оптимизировать состав рабочей смеси только по
токсичности выхлопа при определенных режимах работы двигате-
ля. Применяются эти датчики, как правило, совместно с нейтра-
лизаторами отработавших газов.
Нейтрализаторы — специальные устройства, встраиваемые в
выпускную трубу автомобиля перед глушителем, в котором нахо-
дятся специально обработанные керамические элементы, покры-
тые специальным составом. Нейтрализаторы поглощают значитель-
ную часть СО и СН, находящихся в отработавших газах.
Для уменьшения выделения NOX на двигателях с искровым за-
жиганием применяют систему рециркуляции отработавших газов,
в которой дозированная в зависимости от режима движения часть
отработавших газов поступает во впускной трубопровод и смеши-
вается с топливной смесью. При этом уменьшается температура
сгорания топлива из-за уменьшения цикловой подачи топлива, а
также из-за большей удельной теплоемкости продуктов сгорания
по сравнению с воздухом.
Другими часто применяемыми устройствами снижения токсич-
ности двигателей с искровым зажиганием являются дожигатели,
которые размещаются за выпускным коллектором двигателя и в
которых путем подачи воздуха создаются условия для дожигания
несгоревших частиц топлива и окисления оксида углерода до уг-
лекислого газа.
Токсичность отработавших газов карбюраторного двигателя оп-
ределяется на специальных стендах диагностики или с помощью
газоанализатора мод. ГАИ-1. Принцип действия прибора мод. ГАИ-1
основан на оптико-абсорбционном методе, т.е. на измерении по-
222
глощения энергии излучения инфракрасного диапазона анализи-
руемым компонентом газа (СО или СН), в результате которого
он нагревается до некоторой температуры, зависящей от его кон-
центрации в газовой смеси (отработавших газах).
На дизелях основным направлением борьбы с токсичностью
(прежде всего с образованием сажи и оксидов азота) является
применение турбокомпрессоров наддува воздуха, поступающего
в цилиндры двигателя, вместе с системой предварительного его
охлаждения. В последнее время на дизелях ряда фирм начато при-
менение электронных систем регулирования подачи топлива вме-
сте с насосами-форсунками вместо ТНВД, которые оптимизиру-
ют процессы работы дизеля на различных режимах. Кроме этого
на автомобилях с дизелем также могут применяться нейтрализа-
торы и специальные фильтры для улавливания токсичных веществ
в системе выпуска отработавших газов.
Контрольные вопросы
1. Для чего проводится диагностирование двигателя?
2. Какие существуют параметры диагностирования карбюраторного
двигателя и дизеля и по каким критериям определяется необходимость
капитального ремонта двигателя?
3. Что можно диагностировать по характеру стуков в двигателе?
4. Что можно диагностировать с помощью установки мод. КИ-13907?
5. Что можно диагностировать с помощью прибора мод. КИ-11140?
6. Что можно диагностировать с помощью газорасходомера мод. КИ-
4887-И?
7. Как проверить компрессию в цилиндрах карбюраторного двигателя?
8. С помощью каких приборов проводится диагностирование смазоч-
ной системы двигателя?
9. По каким параметрам проводится диагностирование системы ох-
лаждения двигателя?
10. Как с помощью приспособления мод. КИ-8920 проверить натяже-
ние ремней на двигателе?
11. По каким параметрам проводится диагностирование системы пи-
тания?
12. Как с помощью расходомера мод. К-427 определить расход топлива?
13. С помощью какого прибора и как определить техническое состоя-
ние топливного насоса мод. Б-10?
14. Перечислите основные виды неисправностей карбюраторного дви-
гателя.
15. Перечислите основные виды неисправностей дизеля.
16. Какие основные причины образования токсичных веществ в дви-
гателе и какие токсичные вещества образовываются в нем?
17. Что регламентируют нормы содержания токсичных веществ в от-
работавших газах двигателей?
18. Какие средства борьбы с токсичностью разработаны для двигате-
лей с искровым зажиганием и для дизелей?
ГЛАВА 8
РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
8.1. Понятие о ремонте и организация ремонта
двигателей внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания работает в различных дорож-
ных и климатических условиях, поэтому механизмы его подвер-
жены значительным температурным, механическим и химичес-
ким воздействиям. В процессе эксплуатации изменяются первона-
чальные свойства и параметры машины, происходит изнашива-
ние основных рабочих деталей двигателя.
Изнашивание — это процесс постепенного изменения размера
детали, при котором изменяются формы и состояние не всей де-
тали, а только ее рабочих поверхностей. Результатом процесса из-
нашивания является износ, который обычно выражается в мик-
рометрах (мкм) и миллиметрах (мм), но в отдельных случаях износ
выражают в единицах массы (мг, г и т.д.). Процесс изменения
величины износа при эксплуатации можно разбить на три периода.
Первый период связан с приработкой сопряжений, который
происходит при незначительном пробеге двигателя. Этот период
характеризуется довольно быстрым нарастанием износа, так как
происходит сглаживание микрошероховатостей на рабочих поверх-
ностях деталей. Окончание приработки заканчивается после об-
катки нового двигателя и характеризуется стабилизацией износа
деталей (зазора между ними), и этот зазор называется номиналь-
ным.
Второй период — период нормальной эксплуатации двигателя,
длительный по времени, с малой скоростью нарастания износа
деталей, его называют периодом естественного изнашивания. Темп
нарастания износа зависит от многих факторов. Каждое ухудше-
ние условий эксплуатации увеличивает темп изнашивания, тогда
как проведение регулировочных работ, улучшение условий эксп-
луатации (свежее масло, меньшие нагрузки) снижают темп нара-
стания износа в данный период. Но общая закономерность изна-
шивания не изменится — износы увеличиваются и достигают ве-
личин, которые являются допустимыми.
Дальнейшая работа сопряжений в двигателе проходит при уве-
личенном зазоре, с увеличением динамических нагрузок, худшим
224
смазыванием и, как следствие, с повышенной скоростью изна-
шивания деталей.
Третий период работы сопряжений в двигателе называют пери-
одом аварийного изнашивания. Работа сопряжений в этом перио-
де может привести к отказу и требует тщательного наблюдения.
Износ при этом не должен превышать предельной величины. Чис-
ленные значения номинального зазора (износа) задаются конст-
рукцией двигателя, а допустимого и предельного — определяют-
ся теоретически из условий прочности деталей, условий смазки и
надежности сопряжений двигателя.
Изнашивание деталей делят на четыре вида:
• механическое, при котором вследствие механического воз-
действия изменяются формы и объем трущихся частей без суще-
ственных физических и химических изменений;
• физико-механическое, при котором механическое изнашива-
ние сопровождается существенными физическими изменениями;
• химико-механическое, при котором механическое изнашива-
ние сопровождается существенными химическими изменениями
(коррозия и др.);
• комплексное, при котором механическое изнашивание со-
провождается существенными химическими и физическими из-
менениями деталей.
Для безаварийной работы двигателя необходимо систематически
проверять его техническое состояние, используя методы и сред-
ства технического диагностирования (см. гл. 7).
Исправный двигатель должен удовлетворять следующим основ-
ным требованиям: работать без стуков и перебоев, с минималь-
ным содержанием токсичных веществ в отработавших газах, лег-
ко запускаться, иметь полную герметичность систем питания и
охлаждения и др. При невыполнении этих и других требований, а
также в случае отказа в работе отдельных агрегатов двигатель дол-
жен быть отремонтирован. В эксплуатации ремонт двигателя под-
разделяют на текущий и капитальный.
Текущий ремонт. Как правило, текущий ремонт проводится без
полной разборки двигателя и заключается в замене отдельных,
вышедших из строя деталей или механизмов (например, замена
ремня привода жидкостного насоса, стартера, форсунки или све-
чи зажигания и др.).
Капитальный ремонт. При капитальном ремонте двигатель под-
вергается полной разборке, дефектации деталей, замене изношен-
ных деталей, последующей сборке и проверке на стенде.
Замене при капитальном ремонте подлежат следующие детали:
поршни, компрессионные и маслосъемные поршневые кольца,
гильзы цилиндров, вкладыши коренных и шатунных подшипни-
ков, уплотнительные манжеты, прецизионные детали топливной
аппаратуры дизелей, уплотнительные прокладки.
225
Капитальный ремонт проводят в специальном помещении,
оснащенном необходимым оборудованием, приспособлениями и
инструментом. Кроме того, выполнение ремонтных работ требует
соблюдения специальных норм и правил: санитарных, техники
безопасности, электробезопасности, пожарной безопасности и др.
8.2. Снятие силового агрегата с грузового
автомобиля
Для лучшего доступа к узлам автомобиля снизу (при демонта-
же силового агрегата) рекомендуется устанавливать автомобиль
на смотровую яму, над которой имеется подъемное устройство.
В силовой агрегат входят двигатель, механизм сцепления и ко-
робка передач. Масса силового агрегата в сборе без заправки топ-
ливом и маслом составляет, как правило, несколько сотен кило-
граммов, поэтому для его снятия необходимо иметь подъемное
устройство грузопод ъемностью не менее 1 т; высота до крюка долж-
на быть не менее 2 м.
Перед демонтажем силового агрегата с автомобиля необходи-
мо слить жидкость из системы охлаждения, желательно также слить
масло из картера двигателя и коробки передач. Жидкость сливает-
ся через три сливных крана. При разборке мелкие детали рекомен-
дуется складывать в отдельную тару, а при отсоединении прово-
дов от приборов электрооборудования — винты и гайки устанав-
ливать в прежнее положение и завертывать вручную.
Перед демонтажем силового агрегата с грузового автомобиля
необходимо выполнить следующие подготовительные работы: от-
соединить провода от положи-
тельного полюса батареи и снять
провод стартера; поднять капот
двигателя и отсоединить прово-
да от приборов и переходных
колодок; ослабив винты стяжных
хомутов, отсоединить шланги
жидкостного и масляного ради-
аторов и трубку со шлангами,
идущую к отопителю кабины;
отсоединить трос привода жа-
люзи и вынуть его вместе с обо-
Рис. 8.1. Демонтаж двигателя с ав-
томобиля при помощи подъемного
устройства
226
лочкой из отверстия передней стенки кабины; освободить обли-
цовку радиатора от крепления и снять ее; отвернуть крепление
радиатора и демонтировать его с помощью приспособления мод.
К.3-0355; отсоединить привод топливных приборов (ТНВД или
карбюратора); отсоединить и снять трубки от компрессора; отсое-
динить шланги рулевого усилителя; снять карданный вал рулево-
го управления; отсоединить от выпускных газовых трубопроводов
приемные трубы глушителя; снять крышку люка пола кабины;
снять крышку коробки передач с прокладкой в сборе с рычагом;
отсоединить привод спидометра; отсоединить от фланца коробки
передач карданный вал; отсоединить привод выключения сцепле-
ния; отвернуть болты крепления передней и задних опор двига-
теля.
Затем при помощи подъемного устройства (рис. 8.1), осторож-
но поднимая за ушки и выводя вперед, двигатель снимают с авто-
мобиля и устанавливают на специальной тележке для транспор-
тировки его к месту разборки.
8.3. Снятие приборов и внешних агрегатов,
смонтированных на двигателе
Перед разборкой двигатель необходимо очистить от грязи и
масла, промыть керосином или обезжиривающим раствором. За-
тем продуть двигатель сжатым воздухом. Снятие приборов и агре-
гатов с двигателя целесообразно проводить на стационарном по-
воротном стенде мод. 2473.
Коробку передач следует снимать с двигателя перед его установ-
кой на стенд. Поворот двигателя вокруг горизонтальной оси стен-
да осуществляется с помощью червячного механизма, располо-
женного на стенде.
При разборке или сборке двигатель может фиксироваться в
любом положении при торможении червячного механизма. В про-
цессе разборки двигателя необходимо предохранять от поврежде-
ния все детали, пригодные для дальнейшей эксплуатации. Снима-
емые с двигателя детали и нормали следует укладывать в специ-
ально подготовленную тару, в которой они отправляются на мой-
ку, проверку и устранение неисправностей.
Большинство деталей двигателя взаимозаменяемые, хотя не-
которые требуют индивидуальной подгонки с сопрягаемой дета-
лью. Далее приведена методика снятия внешних агрегатов бензи-
нового двигателя ЗИЛ-508.10. Для других моделей двигателей со-
храняется общий порядок разборки, но с учетом элементов их
конструкции.
При снятии воздушного фильтра следует отсоединить трубопро-
вод, идущий от воздушного фильтра к компрессору, и шланг си-
227
стемы вентиляции картера; снять верхнюю крышку переходника
с резиновым воздухосборником, отвернув гайку-барашек; отвер-
нуть нижнюю гайку-барашек и снять воздушный фильтр; снять
патрубок с фланцем в сборе; снять фильтр со стоек.
При демонтаже карбюратора требуется отсоединить топливную
трубку, идущую от фильтра тонкой очистки, трубку вакуум-регу-
лятора и две трубки, идущие к центробежному датчику; отвернуть
гайки крепления; снять карбюратор и термоизолирующую про-
кладку. Для предохранения трубок от повреждения гайки нужно
отвертывать двумя ключами. Снять фильтр системы вентиляции
картера двигателя, отвернув болты крепления.
При демонтаже фильтра тонкой очистки топлива нужно вы-
полнить следующие работы: отсоединить трубку от топливного
насоса; отвернуть гайки крепления кронштейна; снять фильтр в
сборе с кронштейном и трубками.
При снятии масляного фильтра необходимо отвернуть болты
крепления корпуса фильтра и снять фильтр с двигателя вместе с
уплотнительной прокладкой.
При демонтаже распределителя зажигания и проводов высокого
напряжения необходимо отвернуть болты крепления распредели-
теля к верхней пластине октан-корректора и снять распредели-
тель. Для снятия пластин октан-корректора нужно отвернуть бол-
ты крепления пластин к верхнему фланцу корпуса привода рас-
пределителя. Для снятия привода распределителя необходимо от-
вернуть болты крепления корпуса привода к блоку цилиндров и
вынуть из гнезда привод распределителя в сборе с корпусом, ва-
ликом и шестерней.
При демонтаже стартера необходимо отвернуть болты крепле-
ния стартера к картеру сцепления и вынуть стартер из гнезда кар-
тера.
Для снятия генератора следует отвернуть гайку крепления на-
тяжной планки; отвернуть гайки крепления генератора к кронш-
тейну; снять генератор и ремень привода генератора, освободив
от приводного ремня шкив генератора.
Для демонтажа насоса рулевого усилителя необходимо отвер-
нуть гайку крепления натяжного кронштейна к головке цилинд-
ров и, освободив шкив насоса от приводного ремня, снять насос
в сборе с кронштейном и ремнем привода насоса; отсоединить
кронштейн от насоса, отвернув болты крепления.
При снятии топливного насоса необходимо отвернуть гайки
крепления насоса и снять его вместе с прокладкой.
При демонтаже компрессора следует отвернуть винты хомутов
крепления и отсоединить шланги, подводящие и отводящие ох-
лаждающую жидкость от компрессора; отвернуть накидные гайки
крепления и отсоединить трубки, подводящие масло к компрес-
сору из масляной магистрали блока цилиндров и отводящие мас-
228
ло от компрессора в картер двигателя; отвернуть гайки крепления
компрессора, освободив шкив от приводного ремня; снять комп-
рессор и ремень привода компрессора.
Для демонтажа центробежного датчика ограничителя частоты
вращения нужно отвернуть накидные гайки крепления и снять труб-
ки, соединяющие датчик с карбюратором; отвернуть болты креп-
ления центробежного датчика к крышке распределительных шес-
терен; снять датчик с прокладкой.
При демонтаже вентилятора и жидкостного насоса необходи-
мо выполнить следующие работы: отвернуть болты крепления вен-
тилятора к ступице; снять вентилятор, приводные ремни и шкив;
отвернуть болты крепления корпуса жидкостного насоса к торцу
блока; снять насос с прокладками.
При снятии масляного насоса необходимо отвернуть три болта
крепления масляного насоса и снять насос с прокладкой.
При демонтаже верхнего патрубка системы охлаждения требу-
ется отсоединить перепускной шланг от патрубка жидкостного
насоса; отвернуть гайки крепления патрубка к впускному газово-
му трубопроводу; снять патрубок в сборе с термостатом и про-
кладкой; вынуть термостат из патрубка.
8.4. Разборка механизмов двигателя
Для предохранения от повреждения свечей зажигания на кар-
бюраторном двигателе их следует вывернуть из отверстий головок
цилиндров, а отверстия закрыть специальными пробками.
На дизеле необходимо с помощью комплекта инерционного
универсального съемника мод. И 804.10.000 демонтировать форсун-
ки (рис. 8.2).
Далее приведена методика разборки механизмов на примере
двигателя ЗИЛ-508.10.
При демонтаже выпускного газового трубопровода необходимо,
отвернув гайки крепления, снять его с прокладками. Если про-
кладки пригорели к плоскости головки, их нужно осторожно от-
делить с помощью отвертки. Операцию повторить со вторым газо-
вым трубопроводом (при его установке). В том случае, когда нет
необходимости отсоединять выпускной газовый трубопровод, его
можно демонтировать в сборе с головкой цилиндров.
Для демонтажа впускного газового трубопровода требуется от-
вернуть торцовым ключом гайки крепления газового трубопрово-
да к головкам цилиндров и, слегка постукивая деревянным мо-
лотком, отсоединить газовый трубопровод вручную; снять две
прокладки и два резиновых уплотнителя, осторожно отделяя их
от плоскостей прилегания.
Для демонтажа крышек головок цилиндров следует отвернуть гайки
крепления крышек и снять их вместе с прокладками.
229
При демонтаже осей коромысел, штанг и толкателей необходи-
мо отвернуть торцовым ключом по четыре болта крепления осей
коромысел у каждой головки цилиндров; снять оси в сборе с ко-
ромыслами и стойками; вынуть штанги толкателей и толкатели
клапанов из гнезда блока цилиндров с помощью металлического
стержня, конец которого согнут под прямым углом.
Для снятия коромысел и стоек следует расшплинтовать один
конец оси и снять с нее первую плоскую шайбу, пружинную рас-
порную шайбу, вторую плоскую шайбу, первое коромысло, стойку
коромысла, второе коромысло, распорную пружину, затем снять
все остальные коромысла, стойки и распорные пружины.
При демонтаже головок цилиндров нужно отвернуть угловым
торцовым ключом болты крепления головок цилиндров и снять
головки цилиндров; снять прокладки. Если прокладки пригорели,
необходимо осторожно отделить их отверткой. На задних торцах
головок крепятся ушки для подъема двигателя (третье ушко рас-
положено сверху на передней части блока). При ремонте головки
ушки можно не снимать.
При демонтаже масляного картера, крышки картера сцепления,
перегородки между масляным картером и приемником масляного на-
соса необходимо выполнить следующие операции: повернуть дви-
гатель на стенде и установить его картером сцепления
вниз; отвернуть болты крепления и снять щиток и
крышку картера сцепления; отвернуть торцовым клю-
чом болты крепления масляного картера и снять его с
двигателя вручную; снять прокладку картера, осторож-
но отделяя ее отверткой от плоскости блока цилинд-
ров; отвернуть болты крепления перегородки картера
и снять ее; отвернуть болты крепления приемника мас-
ляного насоса и снять его с прокладкой.
При демонтаже поршней с шатунами необходимо
расшплинтовать и отвернуть гайки шатунных болтов;
на крышках и шатунах проверить наличие клейма; если
клеймо отсутствует, выполнить клеймение шатунов и
крышек в соответствии с номерами цилиндров; снять
крышки с шатунов, слегка постукивая по крышкам
деревянным молотком; повернуть на стенде двигатель
на 90°; вынуть поочередно поршни в сборе с шатуном
Рис. 8.2. Демонтаж форсунки с помощью комплекта инер-
ционного универсального съемника мод. И 804.10.000:
1 — рукоятка; 2 — стержень; 3 — груз; 4 — переходник; 5 —
форсунка
Рис. 8.3. Снятие шкива колен-
чатого вала трехзахватным
съемником мод. И 803.05.00
из цилиндров; установить крышки шатунов на свои места и за-
крепить гайками, завернув их вручную.
При демонтаже поршней с шатунами необходимо, отвернув
гайки шатунных болтов, снимать крышки шатунов попарно (1-го
и 5-го, 2-го и 6-го, 3-го и 7-го и 4-го и 8-го цилиндров), при этом
поворачивая коленчатый вал с помощью воротка за зубчатый ве-
нец маховика.
При снятии шкива коленчатого вала следует, отогнув сто-
порную шайбу с грани храповика, отвернуть торцовым ключом
храповик, застопорив коленчатый вал при помощи деревянной
оправки, подкладываемой под кривошип вала. Для снятия шкива
Рис. 8.4. Демонтаж коленчатого вала
expert22 для http://rutracker.org
231
коленчатого вала применяют трехзахватный съемник мод.
И 803.05.00 (рис. 8.3). После снятия шкива вынуть шпонку из
паза коленчатого вала.
Для снятия крышки распределительных шестерен следует отвер-
нуть торцовым ключом болты крепления крышки и снять ее. За-
тем, слегка постукивая деревянным молотком, снять прокладку
крышки, осторожно отделяя ее от плоскости блока цилиндров.
При демонтаже коленчатого вала необходимо отвернуть торцо-
вым ключом болты крепления крышек коренных подшипников и
вынуть их; проверить наличие клейма на крышках, при его отсут-
ствии выполнить клеймение керном; снять крышки вместе с вкла-
дышами, а заднюю крышку — вместе с резиновыми и деревян-
ными уплотнителями; снять с вала маслоотражатель; вынуть из
двигателя коленчатый вал с распределительной шестерней, ма-
ховиком и сцеплением в сборе (рис. 8.4); снять вкладыши корен-
ных подшипников и уложить их по порядку номеров; вынуть ман-
жету заднего коренного подшипника; крышки коренных подшип-
ников установить на место.
При снятии сцепления с маховика необходимо отвернуть тор-
цовым ключом болты крепления кожуха нажимного диска сцеп-
ления; снять нажимной диск в сборе; снять ведомый диск в сборе.
Отворачивая болты, нужно последовательно повертывать колен-
чатый вал.
Снятие шестерни привода механизма газораспределения с шей-
ки коленчатого вала проводится вручную или с помощью съем-
ников мод. И 803.07.000 или Ш-21305 (рис. 8.5).
Крепление маховика к фланцу коленчатого вала осуществляет-
ся на шести несимметрично расположенных болтах (один болт
Рис. 8.5. Снятие шестерни привода механизма газораспределения с ко-
ленчатого вала с помощью съемника мод. 1 П-21305
232
смещен). Для снятия маховика необходимо расшплинтовать гайки
крепления маховика; отвернуть их угловым торцовым ключом и
снять маховик; вынуть болты из отверстия фланца коленчатого
вала.
Если передний подшипник первичного вала коробки передач
необходимо заменить, перед снятием маховика с вала его следует
выпрессовать с помощью винтового съемника мод. И 803.16.000
(рис. 8.6, а) или, сняв маховик, выпрессовать подшипник с по-
мощью ударного съемника мод. 2476 (рис. 8.6, б). Установив захва-
ты на торцы колец подшипника, их раздвигают резьбовым упо-
ром 3, а затем, при ударе груза в упор вала 5, выпрессовывают
подшипник.
Чтобы вынуть распределительный вал из двигателя, необходи-
мо снять крышку головки цилиндров; снять оси коромысел с ко-
ромыслами в сборе; вынуть штанги и толкатели; снять крышку
распределительных шестерен; отвернуть через отверстия в шес-
терне два болта, крепящие фланец, и вынуть распределительный
вал. Вынимая вал, следует обращать особое внимание на то, что-
Рис. 8.6. Выпрессовка переднего подшипника первичного вала коробки
передач при помощи съемника:
а — винтового мод. И 803.16.000; б — ударного мод. 2476; 1 — захваты; 2 —
держатель захватов; 3 — упор; 4 — груз; 5 — направляющий вал; 6 — рукоятка;
7 — подшипник; 8 — коленчатый вал
233
бы вершины кулачков не задели подшипники распределительно-
го вала и не повредили их поверхности.
Вал вынимается в сборе с распределительной шестерней и
фланцем. Для снятия шестерни с вала необходимо отогнуть за-
мочную шайбу; отвернуть гайку крепления шестерни, снять ее и
вынуть валик с пружиной; снять замочную шайбу; установить рас-
пределительный вал на пресс и нажатием на ручку отсоединить
шестерню, затем снять с вала упорный фланец и распорное кольцо.
Снятие шестерни с вала можно проводить также с помощью
приспособления мод. И 803.07.000 (рис. 8.7, а). Для этого следует
установить распределительный вал в приспособление. Этим же
приспособлением можно осуществлять напрессовку шестерни на
вал (рис. 8.7, б).
В головке цилиндров запрессованы направляющие втулки и встав-
ные седла клапанов. На каждой головке цилиндров расположены
впускные и выпускные клапаны для каждого ряда цилиндров. При
снятии головки с двигателя следует скребком очистить камеры
сгорания от нагара, не снимая клапанов. При ремонте головок
Рис. 8.7. Снятие (а) и напрессовка (б) шестерни на распределительный
вал при помощи приспособления мод. И 803.07.000
234
1
Рис. 8.8. Снятие клапанов:
1 — съемник мод. И 803.09.000; 2 — клапан; 3 — головка цилиндров; 4 — сухарь;
5 — пружина клапана
необходимо снимать клапаны. Для снятия клапанов (рис. 8.8) не-
обходимо головку 3 цилиндров установить на верстак и, сжав пру-
жины 5 с помощью съемника 1 мод. И 803.09.000, вынуть клапаны
из направляющих втулок.
При разборке шатунно-поршневой группы рекомендуется шатун
в сборе с поршнем закрепить в тисках, затем с помощью приспо-
собления мод. И 803.02.000 или мод. 2479 снять поршневые кольца
(рис. 8.9) и вынуть круглогубцами стопорные кольца поршневого
пальца.
Рис. 8.9. Снятие поршневых колец с поршня с помощью приспособления
мод. 2479
235
Для выпрессовки поршневого пальца необходимо нагреть пор-
шень в масле или в электронагревательном приборе до температу-
ры 55 °C, выпрессовать поршневой палец с помощью оправки и
отсоединить поршень от шатуна; проверить состояние поршнево-
го пальца, поршня и втулок верхней головки шатуна. При снятии
составного маслосъемного кольца необходимо с помощью при-
способления снять кольцевые диски, затем вручную вынуть
расширители.
Для разборки блока цилиндров необходимо перевернуть двига-
тель на стенде картером вниз; установить поочередно на гильзы
цилиндров съемник мод. 2500 (рис. 8.10) и снять их; снять с гильз
уплотнительные кольца; снять блок двигателя со стенда и отпра-
вить на мойку. Для очистки масляных каналов блока следует вы-
вернуть торцовые пробки продольной масляной магистрали блока
и смазочных каналов толкателей.
Проверка герметичности системы охлаждения блока цилинд-
ров проводится при давлении воды 0,3 МПа. При испытании сле-
дует обратить особое внимание на отсутствие течи через уплотне-
ния в зазоре между нижней частью гильзы и блоком. Все элемен-
ты с поверхностью трения в отверстиях блока, кроме отверстий
направляющих толкателей, можно менять (гильзы цилиндров,
вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, втулки опор
распределительного вала). Очистка наружной поверхности гильзы
обеспечивает сохранность посадочных поясов гильзы без наруше-
ния их размеров.
Для обеспечения точного совпадения оси коробки передач с
осью коленчатого вала отверстие картера сцепления окончательно
обрабатывается в сборе с блоком
цилиндров, поэтому снимать его
с блока без необходимости не
следует.
Для снятия вилки выключе-
ния сцепления с картера необ-
ходимо отвернуть один стяжной
болт рычага и снять рычаг с оси
вилки; вынуть шпонку рычага из
Рис. 8.10. Схема приспособления
мод. 2500 для запрессовки и вы-
прессовки гильзы в блок двигателя:
1 — рукоятка; 2 — гайка; 3 — нажим-
ная тарелка; 4 — направляющая шпиль-
ка; 5 — блок двигателя; 6 — гильза; 7—
шток; 8 — стакан; 9 — шайба
236
паза оси вилки; отвернуть болты крепления фланца с втулкой;
вынуть втулку с фланцем и масленкой из гнезда картера; освобо-
див правый конец и двигая вилку в отверстие гнезда втулки, вы-
нуть вилку выключения сцепления из картера.
Все детали разобранного двигателя необходимо тщательно вы-
мыть и проверить. Стальные и чугунные детали двигателя следует
мыть в содовом растворе (1,5 ...2,0 % соды) с добавлением 0,2...0,3 %
нитрата натрия (остальное вода).
Для мойки алюминиевых деталей рекомендуется применять
1%-ный раствор триэтаноламина или чистую горячую воду. Суш-
ку деталей после мойки рекомендуется проводить обдувом сжа-
тым воздухом. Для сушки сжатым воздухом в систему сжатого воз-
духа необходимо устанавливать влагоотделитель. Обтирку деталей
можно выполнять салфетками. Применение текстильных концов
не рекомендуется, так как отдельные нитки и волоски, оставаясь
на деталях, могут попадать в масляные каналы и засорять их. Про-
мывать каналы нужно керосином, прочищать ершами, продувать
сжатым воздухом. Накипь из полости охлаждения удаляется меха-
нически или при промывке раствором (20 г технического трилона
на 1 л воды).
8.5. Дефектация и восстановление
деталей двигателя
8.5.1. Понятие о дефектации и восстановлении деталей
После разборки двигателя все детали двигателя подвергаются
осмотру и проверке на возможность их дальнейшего использова-
ния.
Под дефектацией понимается проверка целостности, т.е. выяв-
ление наружных и внутренних трещин и обломов, и определение
степени изношенности, деформации, нарушений взаимного рас-
положения поверхностей и их чистоты.
Дефектация позволяет разделить все детали на три группы. К пер-
вой группе относятся детали, имеющие допустимый износ, а так-
же детали, прошедшие необходимые виды проверки; ко второй —
детали, имеющие предельный износ и отклонения от геометри-
ческой формы поверхностей, но восстановление которых возмож-
но; к третьей группе — детали, имеющие признаки окончатель-
ного брака и не подлежащие восстановлению. Допустимый износ
и размеры, до которых допускается использовать детали без заме-
ны и восстановления, зависят от конструкции двигателя и уста-
навливаются заводом-изготовителем.
Дефектация деталей предусматривает следующие работы: вне-
шний осмотр; проверку на специальных приборах для выявления
237
не видимых глазом дефектов; проверку герметичности; измерение
размеров и проверку отклонений от первоначальной геометри-
ческой формы. Для обнаружения в деталях дефектов, не видимых
невооруженным глазом, применяют магнитную дефектоскопию,
просвечивание рентгеновскими лучами, гамма-дефектоскопию,
ультразвуковой и люминесцентный контроль.
При магнитной дефектоскопии для обнаружения на поверхно-
сти стальных деталей трещин проверяемую деталь намагничивают
и затем опускают в ванну с магнитной суспензией. В местах, где
имеются трещины, суспензия образует бугорки или полости, ука-
зывающие место и размер дефекта, что основано на явлении рас-
сеяния магнитных силовых линий в местах повреждений. Просве-
чивание детали рентгеновскими и гамма-лучами позволяет вы-
явить внутренние повреждения в деталях. В практике обычно ис-
пользуют действие этих лучей на фотоэмульсию, получая изобра-
жение дефекта на пленке.
На ряде предприятий для обнаружения поверхностных дефек-
тов успешно применяют люминесцентную дефектоскопию, осно-
ванную на способности некоторых органических соединений све-
титься под действием ультрафиолетовых лучей. Скрытые поверх-
ностные дефекты определяют по свечению облученного раство-
ра, проникающего в трещину или раковину металла. В качестве
раствора может служить смесь керосина и кариола, дающая жел-
то-зеленое свечение. На поверхности детали при наличии в ней
дефектов появляются светлые полоски, показывающие располо-
жение наружных повреждений.
Этот метод аналогичен так называемой керосиновой пробе,
когда поверхность детали, более доступную для обнаружения де-
фектов, покрывают водным раствором мела. После высыхания
окрашенной поверхности ее обратную сторону смачивают керо-
сином. При наличии в детали неплотностей керосин проникает
сквозь них и образует на окрашенной поверхности пятна или ли-
нии. Можно также проверяемую поверхность сначала смочить ке-
росином, потом насухо вытереть, а затем покрыть раствором ме-
талла. После просыхания трещины отчетливо выделяются на ме-
ловой поверхности. Некоторые ответственные детали двигателей,
имеющие внутренние полости, в которых наиболее вероятно об-
разование трещин, подвергают гидравлическому испытанию го-
рячей водой под определенным давлением.
На ремонтных предприятиях такая проверка производится на
специальных стендах. При этом проверяемую деталь (головку бло-
ка, впускной коллектор и др.) при помощи струбцин крепят к
раме стенда, а ее отверстия уплотняют резиновыми прокладками
и через одно из них подводят воду. Затем создают нужное давле-
ние и осматривают деталь. Инструменты и приборы, используе-
мые для измерения деталей, имеют различную точность и облада-
238
ют разной степенью погрешности. При дефектации годными счи-
таются детали, у которых размеры по показаниям инструментов
находятся в пределах допустимых норм и не имеют каких-либо
других признаков брака.
Стандарты устанавливают допустимые отклонения истинных
размеров за пределы допусков на размеры в результате погрешно-
стей измерения. От этих данных и зависит выбор тех или иных
измерительных инструментов.
На специализированных предприятиях наряду с обычным ин-
струментом широко применяют браковочные калибры и специ-
альные измерительные приборы. Калибры бывают необходимы при
проверке размеров труднодоступных поверхностей. Для определе-
ния размеров деталей прецизионных пар топливной аппаратуры
применяется пневматический метод измерений. Пневматические
приборы отличаются высокой производительностью и большей
точностью по сравнению с индикаторными.
При измерении детали пользуются определенной методикой,
учитывающей конструктивные особенности и условия работы каж-
дой детали. Диаметр цилиндрических поверхностей трения прове-
ряют в нескольких поясах, определяя отклонения от цилиндри-
ческой формы по длине (конусность, бочкообразность, корсет-
ность). Измерение диаметра в нескольких взаимно-перпендику-
лярных плоскостях позволяет определить овальность в попереч-
ном сечении проверяемой цилиндрической детали. Записывая дан-
ные измерений в карту замеров и обрабатывая их, делают заклю-
чение о том, к какой группе по степени дефектности следует от-
нести данную деталь двигателя.
Способы восстановления деталей ДВС. Восстановление посад-
ки, весьма распространенное в ремонтной практике, осуществ-
ляют, используя регулировку сопряжения или применяя детали
ремонтных размеров.
Регулировку производят подтяжкой соединений с выемкой про-
кладок или исправлением торцовых поверхностей деталей. Эти спо-
собы, однако, нельзя применять для всех сопряжений. Используя
детали ремонтных размеров, можно вернуть сопряжению началь-
ный зазор и восстановить геометрическую форму деталей. В этом
случае одну из деталей сопряжения заменяют деталью ремонтно-
го размера (отличающегося от номинального), а другую оставля-
ют при условии устранения искажений ее геометрической формы
и подгонки размеров под новую деталь ремонтного размера.
Различают два вида ремонтных размеров: установленные и не-
установленные. Существуют определенные установленные разме-
ры (1-й ремонтный, 2-й ремонтный и т.д.), которые распростра-
няются на детали всей серии двигателей. Детали изготовляют за-
ранее по установленным ремонтным размерам, поэтому при их
использовании не требуется дополнительной обработки.
239
Детали с неустановленными ремонтными размерами могут быть
изготовлены заранее, но с припуском на обработку. Вопрос о том,
какая из деталей сопряжения должна подлежать замене новой де-
талью с ремонтными размерами, решают исходя из соображений
технологического и экономического порядка.
Возможен также ремонт сопряжения с помощью дополнитель-
ных ремонтных деталей. В этом случае одну деталь заменяют дета-
лью ремонтных размеров, а другую — не заменяют, а реконстру-
ируют, например, путем установки переходных втулок или до-
полнительных кольцевых прокладок для возможности восстанов-
ления начальной посадки.
Восстановление начальных размеров деталей с последующим
восстановлением посадки предусматривает восстановление раз-
меров обеих деталей сопряжения при помощи электродуговой,
ацетиленокислородной и виброконтактной наплавки, электроли-
тического или химического никелирования, электролитического
осталивания и ряда других способов.
Выбор наиболее рационального способа восстановления дета-
лей двигателя при любом методе ремонта осуществляют исходя из
требований технических условий на ремонт, фактического техни-
ческого состояния деталей, их конструктивных особенностей, ма-
териала, вида термической обработки и условий работы.
Возможные способы ремонта деталей сравнивают по эконо-
мичности. При обеспечении одинакового качества работ выбира-
ют способ, обеспечивающий меньшую стоимость ремонта. При
этом учитывают производственные возможности ремонтного пред-
приятия: наличие станочного и специального оборудования, при-
способлений и инструмента; возможность использования универ-
сальной оснастки. Для наращивания поверхностей стальных зака-
ленных и незакаленных деталей диаметром до 30 мм при износе
0,4... 1,0 мм, а также для восстановления тонкостенных гильз (вту-
лок цилиндров) применяют автоматическую виброконтактную
наплавку.
Для восстановления корпусных деталей многих ДВС использу-
ют ацетиленокислородную и электродуговую сварку. Чугунные
детали с помощью электросварки восстанавливают чугунными
электродами, тонкими электродами из малоуглеродистой или ка-
чественной стали, а также медными электродами, облицованны-
ми жестью. При газовой сварке в качестве присадочного материа-
ла выбирают бронзу или серый чугун и в результате получают
плотный шов.
Наплавку деталей из алюминиевых сплавов часто осуществля-
ют в ацетиленокислородном пламени, применяя в качестве при-
садочного материала стержни из силумина (сплава алюминия и
кремния). Хорошие результаты обеспечивает сварка и наплавка
таких деталей аргонодуговым способом.
240
Для восстановления деталей небольших размеров и несложной
конфигурации при износе до 0,2 мм на сторону целесообразно
применять хромирование. Этим способом можно восстанавливать
шейки распределительных валов, передач, установочные поверх-
ности некоторых подшипников и др.
Для наращивания поверхностей деталей, имеющих неподвиж-
ную посадку, используют электролитическое меднение.
В качестве предварительной операции для получения подслоя
под хром, когда необходимо покрытие значительной толщины, а
также в качестве самостоятельного способа восстановления дета-
лей, особенно если их затем подвергнуть термической обработке
(цементации, цианированию, закалке токами высокой частоты),
используют осталивание. Осталивание представляет собой электро-
литический процесс покрытия железом. Электролитически осаж-
денное железо имеет высокую твердость и прочность и по свой-
ствам приближается к незакаленной среднеуглеродистой стали.
Тяги, вилки тяг, крепежные детали, трубопроводы и другие
детали подвергают электролитическому цинкованию.
Для защиты поверхностей от коррозии шестерни, шпильки,
валики насосов и другие детали подвергают покрытию оксидной
пленкой толщиной 0,5...0,8 мм, этот процесс называется оксиди-
рование. С этой же целью применяют бакелитирование — покры-
тие деталей корпуса фенольным и бакелитовым лаками.
Шлифование является наиболее распространенным способом
чистовой обработки ремонтируемых деталей. Наплавленные по-
верхности шлифуют электрокорундовыми кругами зернистостью
60...36 мкм и твердостью СМ1 или СМ2. Детали, покрытые хро-
мом, шлифуют кругами зернистостью 60...46 мкм и твердостью
СМ1, СМ2 или С1.
8.5.2. Дефектация корпусных деталей двигателя
Блок цилиндров. Блок отлит из специального чугуна. При такой
конструкции он практически не изнашивается, но бракуется при
наличии следующих дефектов: трещины, обломы, сколы и про-
бой стенок; коробления поверхности сопряжения с головками
цилиндров и наличие раковин на этих поверхностях; коробления
поверхности переднего и заднего торцов, наличие раковин на этих
поверхностях; износ отверстий под толкатели более допустимого;
деформация и износ более допустимого верхнего посадочного
отверстия под гильзу цилиндров; наличие кавитационных разру-
шений в зоне уплотнительных колец гильзы; износ более допус-
тимого отверстий под коренные опоры коленчатого вала; короб-
ление поверхности прилегания масляного под дона и наличие ра-
ковин на этой поверхности; коробление поверхности прилегания
впускного трубопровода и наличие раковин на этой поверхности.
241
Втулки распределительного вала. Втулки изготовлены тонкостен-
ными, штампованы из биметаллической ленты, запрессованы в
свои гнезда с натягом. Допуск соосности внутренних диаметров
запрессованных и подогнанных втулок по диаметру шеек вала не
должен превышать 0,03 мм. Износ втулок распределительного вала
должен быть не более допустимого.
Для определения зазора между шейкой вала и втулкой необхо-
димо измерить диаметр шейки распределительного вала с помо-
щью микрометра, а также диаметр отверстия втулки, установлен-
ной в блоке, с помощью пассиметра. Разность размеров втулки и
вала составит величину зазора. Если зазор больше допустимого,
необходимо заменить втулки.
Запрессованные втулки необходимо подогнать разверткой под
диаметр опорных шеек распределительного вала для обеспечения
зазора между валом и втулкой в соответствии с рекомендациями
завода-изготовителя. При развертывании втулок надо помнить, что
толщина антифрикционного слоя втулки невелика, поэтому не-
значительная неконцентричность втулки или увеличенная толщина
снимаемой стружки могут привести к местному снятию антифрик-
ционного слоя и к работе распределительного вала по стали. Пос-
ле развертывания втулок следует тщательно продуть сжатым воз-
духом подшипники и блок цилиндров, удалив всю стружку, и
еще раз проверить совпадение масляных каналов втулок с масля-
ными каналами блока.
При критическом износе втулок распределительного вала их
следует выпрессовать из гнезда блока с помощью приспособле-
ния мод. 2501. Затем запрессовать новые втулки при помощи тех
же приспособлений. При запрессовке ремонтных или новых вту-
лок нужно установить их так, чтобы смазочные отверстия, имею-
щиеся во втулках, точно совпали с отверстиями в блоке цилинд-
ров. Запрессованные втулки необходимо подогнать с помощью раз-
вертки под диаметр опорных шеек распределительного вала с обес-
печением зазора между шейкой вала и втулкой 0,03...0,09 мм.
Гильзы цилиндров. Измерение внутреннего диаметра гильз про-
водится в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях (вдоль оси
коленчатого вала и перпендикулярно ей), а также в трех поясах
по высоте блока. На рис. 8.11, а показано измерение внутреннего
диаметра гильзы непосредственно в блоке цилиндров двигателя,
на рис. 8.11, б — измерение гильзы, выпрессованной из блока
цилиндров двигателя. Схема измерения диаметра гильзы в одном
из поясов приведена на рис. 8.11, в. Измерение проводится пасси-
метром, установленным на номинальный размер. Для обеспече-
ния точного размера желательна постоянная температура окружа-
ющей среды 17... 23 °C. Максимально допустимый износ гильз ци-
линдров составляет 0,4 мм. При наличии такого износа гильзу сле-
дует выпрессовать из блока и направить в ремонт для растачива-
242
Рис. 8.11. Измерение внутреннего диаметра гильзы цилиндров:
а — в блоке цилиндров; б — вне блока цилиндров; в — схема измерения
ния под ремонтный размер или заменить новой, выпускаемой за-
водом в комплекте с поршнем и кольцами.
Гильзы цилиндров, диаметры которых больше критического,
ремонту не подлежат и бракуются. При износе 0,15... 0,20 мм гильзы
цилиндров пригодны для эксплуатации без перешлифовки, но с
заменой поршней и колец. Требуют ремонта гильзы, имеющие
наружную поверхность, покрытую слоем накипи, подвергнутые
коррозии и с нагаром.
Гильзы очищаются разными способами: механическим — кос-
точковой крошкой в специальной установке; химическим — вы-
держкой гильзы в 5 %-ном растворе триполифосфатанатрия в ван-
не; электрическим — промывкой гильз в расплаве щелочи NaOH
(93 %) и соли NaCl (7 %) при пропускании постоянного тока на-
пряжением 6 В и плотностью 8 А на 1 дм2 площади очищаемой
поверхности. Температура расплава должна быть 50 °C, время вы-
держки гильзы 8... 10 мин с последующей промывкой в холодной
воде.
Растачивание гильзы под ремонтные размеры в связи с тонко-
стенностью гильзы и наличием в ней нерезистовой вставки пред-
243
ставляет значительную технологическую трудность и должно прово-
диться в специализированных мастерских, имеющих необходи-
мое оборудование.
Картер сцепления. Картер сцепления отлит из чугуна. Лапы
задних опор двигателя выполнены литыми вместе с картером
сцепления. Окончательное растачивание отверстия, центрирую-
щего коробку передач на картере сцепления, проводится совме-
стно с блоком, поэтому разукомплектовывать картер с блоком
не рекомендуется.
Диаметр отверстий для болтов задней опоры двигателя должен
быть в пределах допустимого размера. При большем износе допус-
кается развертывание отверстий и установка втулок.
Изношенные втулки оси вилки выключения сцепления вы-
прессовываются, и взамен их запрессовываются новые с натягом
0,1 мм.
Для обеспечения соосности обе втулки развертываются одно-
временно. Допуск несоосности втулок составляет 0,025 мм, допуск
непараллельности (по отношению к плоскости прилегания к бло-
ку) — 0,1 мм на длине 100 мм.
Для запасных картеров допуск параллельности торцовых по-
верхностей, сопрягаемых с блоком двигателя и коробкой пере-
дач, составляет 0,05 мм на длине 100 мм. Допуск радиального би-
ения внутренней поверхности отверстия, центрирующего короб-
ку передач, составляет 0,15 мм.
Впускной газовый трубопровод. Впускной газовый трубопровод
работает в умеренных температурных режимах, поэтому он мало
подвержен короблению. На плоскостях соединения газового тру-
бопровода с головками и с блоком не должно быть забоин и вмя-
тин. При необходимости их надо зачистить напильником с мелкой
насечкой или шабером. Поверхность должна быть без следов кор-
розии, чистой и гладкой.
Газовый трубопровод также следует проверить на герметичность
под давлением 0,3...0,4 МПа. Перед проверкой следует очистить
впускные каналы от смолистых отложений, каналы системы ох-
лаждения — от накипи. Накипь удаляется раствором, применяе-
мым для очистки полостей блока.
Выпускные газовые трубопроводы. При ремонте стенки газово-
го трубопровода следует проверять и очищать от образовавшихся
отложений, так как значительное количество отложений заметно
сужает проходные сечения газового трубопровода, снижая мощ-
ность двигателя и ухудшая его экономичность.
Очистка газового трубопровода проводится металлическим
скребком или ершом с последующей промывкой керосином и
продувкой сжатым воздухом. После очистки газовый трубопровод
следует проверить на герметичность жидкостью под давлением
0,3...0,4 МПа.
244
8.5.3. Дефектация головок цилиндров и клапанов
Головка цилиндров. При наличии коробления, превышающего
допускаемые величины, поверхность головки следует подвергнуть
фрезерованию или шабрению. При фрезеровании необходимо пом-
нить, что уменьшать объем камеры сжатия допускается не более
чем на 1,5 см3. Контроль фрезерования или шабрения должен осу-
ществляться набором щупов на контрольной плите или при по-
мощи лекальной линейки (рис. 8.12).
Трещины в рубашке охлаждения, прогары по перемычкам между
камерами сгорания, разрушения под действием коррозии, износ
поверхности в зоне отверстий для свечей зажигания ликвидирует-
ся заваркой проволокой АК-5 (ГОСТ 7871—75) в среде аргона с
последующей зачисткой следов сварки в камере сгорания и вос-
становлением размеров.
Поврежденные резьбовые внутренние поверхности отверстий
восстанавливают спиральными резьбовыми вставками. При этом
фаски в отверстиях для вставок и выступание наружу первого вит-
ка вставки не допускаются. Испытание головки цилиндров на гер-
метичность следует проводить водой или эмульсией под давлени-
ем 0,3 МПа.
Клапаны. Клапаны изготовлены из жаростойкой стали, стерж-
ни клапанов хромируются. Восстановление герметичности клапа-
нов осуществляется притиркой рабочих фасок клапанов к их сед-
лам. При наличии на рабочей фаске клапана раковин или рисок,
которые нельзя ликвидировать притиркой, фаску подвергают
шлифованию с последующей притиркой к седлу.
Вращение клапана в процессе ручной притирки проводится с
помощью специальной дрели (рис. 8.13), поворачивающей клапан
поочередно в обе стороны. Захват головки клапана осуществляет-
ся резиновой присоской. Во время притирки под клапан рекомен-
дуется устанавливать пружину с небольшой упругостью. Для уско-
Рис. 8.12. Определение отклонения от плоскостности головки цилиндров
при помощи лекальной линейки
245
' Рис. 8.13. Притирка клапанов с помощью дрели:
7 — дрель; 2 — присоска; 3 — клапан; 4 — седло
рения притирки используют притирочную пасту или мелкий наж-
дачный порошок, смешанный с маслом, которое применяется
для смазывания двигателя.
Стержень клапана должен быть прямолинейным. Проверка от-
клонения от прямолинейности проводится с помощью индикато-
ра на призмах (рис. 8.14, я). Допуск на непрямолинейность стерж-
Рис. 8.14. Проверка клапана:
а — проверка отклонения от прямолинейности стержня; б — проверка торцового
биения рабочей поверхности фаски; 1 — стойка приспособления; 2 — измери-
тельное устройство; 3 — клапан
246
ня клапана не должен превышать 0,015 мм на 100 мм длины. Бие-
ние рабочей поверхности фаски клапана относительно оси стерж-
ня проверяют на специальном приспособлении (рис. 8.14, б). Ве-
личина биения рабочей поверхности фаски клапана не должна
превышать допустимого размера.
При обнаружении выработки (износа), если имеются ракови-
ны или риски на рабочей фаске, клапан подвергается шлифова-
нию. Рабочие фаски клапанов можно шлифовать на специальном
настольном шлифовальном станке мод. 2178 или на круглошли-
фовальном станке с креплением клапана в цанговом патроне 3
(рис. 8.15). Конструкция станка позволяет устанавливать клапан
под требуемым углом к шлифовальному кругу. Фаску впускного
клапана шлифуют под углом 30° (относительно горизонтальной
оси), а выпускного — под углом 45°. На станке можно также про-
водить шлифование торца стержня клапана при его износе.
Испытание клапанов на герметичность можно осуществлять
специальным прибором мод. НИИАТ. Для этого прибор плотно
устанавливают над притертым клапаном и с помощью груши на-
гнетают воздух в пространство станка (рис. 8.16). Если при этом
избыточное давление воздуха 0,07 МПа не падает в течение 30 с,
то клапан притерт хорошо. После притирки и проверки герметич-
Рис. 8.15. Шлифование фасок клапана на круглошлифовальном станке:
а — общий вид; б — схема шлифования; 7 — электродвигатель; 2 — шлифоваль-
ный круг; 3 — цанговый патрон; 4 — суппорт; 5 — станина; 6 — клапан; 7 —
гайка; 8 — корпус патрона
247
Рис. 8.16. Проверка клапана на герметичность с помощью
прибора мод. НИИАТ
ности клапанов головку цилиндров и клапаны следует тщательно
промыть и продуть сжатым воздухом.
Втулки клапанов. Втулки клапанов запрессованы с натягом
0,014...0,065 мм. Втулки ремонтных размеров имеют больший на-
ружный диаметр на 0,25 мм и меньший внутренний на 0,7 мм.
Обработка внутренней поверхности втулки до номинального диа-
метра проводится в сборе с головкой цилиндров. Максимально
допустимый износ отверстия втулки клапана должен быть не бо-
лее 0,05 мм.
При большем диаметре втулку следует заменить. Выпрессовка
втулок клапанов проводится с помощью специального съемника
(рис. 8.17, а). При запрессовке втулки 9 клапана (рис. 8.17, б) в
отверстие головки цилиндров 7 необходимо надеть на втулку сто-
порное кольцо и запрессовать втулку с помощью оправки 8 до
упора стопорного кольца в головку. Для облегчения запрессовки
втулок головку цилиндров рекомендуется нагреть до температуры
180 °C.
После запрессовки втулку необходимо подогнать разверткой 10
(рис. 8.17, в) под диаметр устанавливаемого в нее стержня клапа-
на, сохраняя при этом тепловой зазор между втулкой и стержнем.
Зазоры во втулках клапанов рекомендуется сохранять в пределах,
рекомендованных заводом-изготовителем, так как с их увеличе-
нием ухудшается теплоотдача, что отрицательно сказывается на
долговечности фаски клапана. Замену втулок клапанов следует про-
водить до ремонта седел клапанов.
Клапанные пружины. Пружины проверяются методом проверки
их длины в свободном и нагруженном состоянии. Размеры нагруз-
ки и длины пружин устанавливаются заводом-изготовителем. Вы-
соту и упругость пружины проверяют на приборе мод. НИИАТ.
248
Рис. 8.17. Замена втулок клапанов:
а — выпрессовка втулки; б — запрессов-
ка втулки; в — подгонка втулки разверт-
кой; 1 — головка цилиндров; 2 — корпус
съемника; 3 — упорный подшипник; 4 —
шайба; 5 — гайка; 6 — стержень; 7 —
опорная гайка; 8 — оправка; 9 — втулка;
10 — развертка
Нагрузку на пружину определяют по динамометру. После осво-
бождения пружины от груза она не должна иметь остаточной де-
формации. Пружины, не отвечающие требованиям, заменяются.
Толкатели. Толкатели изготовляются из стали пустотелыми. Для
повышения работоспособности сопрягаемой пары толкатель—ку-
лачок на торец толкателя наплавлен специальный чугун. Износ
сферической поверхности толкателя не должен превышать 0,1 мм.
Изношенные толкатели должны быть заменены новыми. Завод
изготовляет толкатели нескольких размерных групп. Маркировка
обычно нанесена на наружной поверхности толкателя. Толкатель,
правильно подобранный к направляющему отверстию в блоке,
должен плавно опускаться в отверстие под действием собствен-
ной массы. При этом толкатель должен быть смазан тонким слоем
масла.
Седла клапанов. Седла изготовлены из специального чугуна.
Перед запрессовкой седел клапанов головку цилиндров следует
нагреть до температуры 180 °C. Запрессовка (рис. 8.18) проводится
при помощи специальной оправки до упора седла в гнездо. Износ
фаски седла приводит к неплотному прилеганию клапана, при
249
этом прорывающиеся газы обра-
Рис. 8.18. Схема запрессовки сед-
ла клапана в головку цилиндров
зуют оксидные пленки и ракови-
ны на рабочей поверхности фас-
ки, а иногда и на клапане.
Небольшое повреждение мож-
но устранить притиркой клапана
к седлу, а глубокие риски — шли-
фованием с последующей при-
тиркой клапана к фаске седла. Для
шлифования седел впускных кла-
панов применяют конусный аб-
разивный инструмент с углом
наклона кромки 30° относитель-
но горизонтальной оси, а для
шлифования седел выпускных
клапанов используют инструмент
с углом наклона кромки 45°.
Прежде чем произвести ис-
правление седла клапана, следу-
ет проверить состояние втулок
клапанов. Если втулки необходи-
мо заменить, то нужно выполнить сначала эту операцию, а затем
приступать к шлифованию седел, так как базой для обработки
седел являются втулки клапанов. Чистовое шлифование следует
проводить абразивным инструментом. Точность обработки седла
контролируется с помощью индикатора (рис. 8.19). Допуск ради-
ального биения рабочей поверхности седел клапанов относитель-
но оси отверстий втулок клапанов составляет 0,05 мм.
Рис. 8.19. Проверка точности обработки седла клапана
expert22 для http://rutracker.org
250
Рис. 8.20. Схема приспособления для
выпрессовки вставного седла клапа-
на из головки цилиндров:
1 — специальная гайка с тремя лапками;
2 — винт с разжимным конусом; 3 —
корпус приспособления; 4 — шайба; 5 —
гайка; 6 — стяжная пружина; 7 — раз-
жимной конус лапок; 8 — лапка при-
способления; 9 — вставное седло; 10 —
головка цилиндров
Изношенные седла, которые невозможно исправить шлифова-
нием, выпрессовывают из головки с помощью специального при-
способления (рис. 8.20) и заменяют новыми. Затем обрабатывают
фаски новых запрессованных седел, добиваясь их соосности с на-
правляющими втулками, и притирают к ним клапаны. После ре-
монта седел клапанов головку цилиндров надо тщательно про-
мыть и продуть сжатым воздухом.
Прокладка головки цилиндров. Прокладку головки цилиндров
рекомендуется заменять при каждом снятии головки. При уста-
новке прокладки на блок важно так установить прокладку, чтобы
она встала в соответствии с маркировкой «Верх», а края ее не
попадали в камеру сгорания двигателя.
8.5.4. Дефектация шатунно-поршневой группы
Поршни. Поршни изготовлены из алюминиевого сплава и по-
крыты оловом. Юбка поршня имеет овальную, бочкообразную
форму. Наибольший диаметр юбки определяется в плоскости, пер-
пендикулярной оси поршневого пальца. Поверхность юбки порш-
ня должна быть гладкой, без забоин и рисок. Очистку канавок
поршневых колец от нагара выполняют приспособлением, пока-
занным на рис. 8.21. Удалять нагар следует тщательно и осторож-
но, чтобы не повредить поверхности канавок. Нагар из маслоот-
водящих отверстий удаляется металлическим стержнем или свер-
лом диаметром 3 мм.
Поршневые кольца. Менять кольца без необходимости не сле-
дует, так как преждевременная замена ухудшает работу двигателя
251
Рис. 8.21. Очистка канавок порш-
невых колец от нагара
и увеличивает износ цилиндров. У поршневых колец проверяется
упругость и степень износа по торцу. Упругость кольца проверяют
при сжатии гибкой ленты на приборе, в который устанавливается
испытываемое кольцо (рис. 8.22).
Измерение зазора в замке кольца при установке его в конт-
рольном калибре показано на рис. 8.23, а. Измерение зазора между
кольцом и канавкой поршня показано на рис. 8.23, б. Зазор порш-
невого кольца соответствующего размера может быть подогнан в
замке с помощью напильника с мелкой насечкой.
Подгонку колец к канавкам поршня следует проводить с по-
мощью мелкозернистой шлифовальной шкурки. При этом шли-
фовальную шкурку следует положить на проверочную плиту и,
слегка нажимая, притирать кольцо до получения нужного зазора
между кольцом и канавкой. Установленные в канавках поршня
кольца должны свободно перемещаться. Увеличение зазоров в замке
колец не является признаком их непригодности. Годность порш-
Рис. 8.22. Прибор для проверки упругости поршневых колец с помощью
гибкой ленты
252
Рис. 8.23. Измерение зазоров поршневого кольца:
а — в замке кольца при установке его в калибр; б — между кольцом и канавкой
поршня
невых колец может быть определена при измерении давления сжа-
тия в цилиндрах.
Шатун. Проверка шатуна в сборе с крышкой проводится с
помощью приспособления, показанного на рис. 8.24, а. Правку
Рис. 8.24. Проверка шатуна (а) и прием его правки (5):
1 — корпус приспособления; 2 — проверяемый шатун; 3 и 7 — оправки соответ-
ственно для верхней и нижней головок шатуна; 4 — индикаторы; 5 — опорные
выступы; 6 — правочный ключ; 8 — упор
253
шатуна можно осуществлять на этом же приспособлении или в
тисках с помощью специального правочного ключа (рис. 8.24, б).
К правке допускают шатуны, имеющие отклонение от параллель-
ности осей в общей плоскости не более 0,08 мм на длине 100 мм.
Правка скрученного шатуна проводится следующим образом.
Сначала рекомендуется повернуть верхнюю часть шатуна на угол,
больший, чем требуется для ликвидации деформации, а затем
поворачивать в обратном направлении, обеспечивая параллель-
ность осей отверстий. Такой метод правки повышает сопротивле-
ние шатуна деформации во время дальнейшей работы. Правку де-
формированного шатуна можно также производить на ручном
прессе. Шатуны, у которых превышен допуск цилиндричности
отверстия более чем на 0,01 мм, необходимо заменить.
8.5.5. Дефектация коленчатого вала
Коленчатые валы. Поступающие в ремонт коленчатые валы сле-
дует очищать от накопившихся отложений в грязесборниках и от
продуктов коксования масла в каналах. Для очистки грязесборни-
ков необходимо вывернуть заглушки. Очистку каналов проводят
металлическим ершом. Не допускается дальнейшее использова-
ние коленчатых валов, имеющих трещины, волосовины и неме-
таллические включения на шейках и галтелях, которые невозможно
удалить. Размер цилиндричности изношенных шеек вала не дол-
жен превышать допустимых. При превышении указанного разме-
ра шейки подвергают шлифованию под ремонтный размер. Изме-
рение диаметра шеек вала (рис. 8.25) проводят микрометром. Диа-
метр шеек вала следует измерять не менее чем в двух взаимно-
перпендикулярных плоскостях и в двух поясах шейки.
У коленчатого вала также должно быть проверено радиальное
биение шеек (рис. 8.26, а). Для проверки коленчатый вал 1 необ-
ходимо установить на опорах 4 крайними коренными шейками и
Рис. 8.25. Измерение диаметра шеек коленчатого вала
254
Рис. 8.26. Определение биения шеек коленчатого вала (а) и его правка (б):
1 — вал; 2 — индикатор; 3 — штатив; 4 — опоры; Р — усилие пресса
определить биение с помощью индикатора 2. Допуск радиального
биения не должен превышать допустимых значений. При наличии
радиального биения шеек вал может быть выправлен на ручном
или гидравлическом прессе (рис. 8.26, б). При наличии отклоне-
ния от прямолинейности коленчатый вал можно править на этом
же приспособлении до удаления прогиба, одновременно прове-
ряя индикатором 2 прямолинейность вала.
Маховик. При появлении на рабочей поверхности маховика
рисок или задиров допускается шлифование или протачивание
поверхности маховика. При повреждении или износе резьбы в
отверстиях под болты крепления кожуха сцепления между стары-
ми отверстиями можно просверлить отверстия и нарезать резьбу
под больший болт. В процессе эксплуатации двигателя зубья венца
маховика изнашиваются с торца, в местах захода шестерни стар-
тера. При наличии износа по длине зуба до 5 мм зубья венца сле-
дует аккуратно закруглять напильником. При износе более 5 мм
венец необходимо снять и напрессовать на маховик обратной сто-
роной.
Рис. 8.27. Определение торцового биения ступицы и обода шестерни рас-
пределительного вала
255
Шестерня коленчатого вала. Не допускаются обломы, трещи-
ны, выкрашивание рабочих поверхностей шестерни. Определение
торцового биения на примере ступицы и обода шестерни распре-
делительного вала показано на рис. 8.27. Размер биения торца дол-
жен быть в пределах допустимого.
8.5.6. Дефектация распределительного вала
Характерными неисправностями распределительного вала, по-
являющимися в процессе работы, являются биение опорных шеек
вала, износ опорных шеек, кулачков и шпоночной канавки. Не
допускаются сколы и обломы на кулачках, выкрашивание или
износ поверхностей кулачков и эксцентрика. Допуск радиально-
го биения опорных шеек вала должен соответствовать допусти-
мому. Радиальное биение следует проверять индикатором на валу
(рис. 8.28), установленном крайними шейками в призмах (при рас-
положении призм необходимо учитывать разницу в диаметрах край-
них шеек). При радиальном биении шеек, превышающем допус-
тимую величину, вал необходимо править.
Износ кулачков и эксцентрика привода топливного насоса по
высоте должен быть в пределах допустимого. Поверхности кулачка
и шеек вала шлифуются до определенной чистоты. В процессе эк-
сплуатации двигателя изнашивается также и упорный фланец.
Увеличенный осевой зазор вызывает продольное перемещение вала
и стук в двигателе. Нормальный зазор можно восстановить, одно-
временно уменьшая толщину распорного кольца на величину из-
носа фланца и торца передней шейки вала. При износе шпоноч-
ной канавки допускается увеличение ее ширины для установки
шпонки ремонтного размера.
Рис. 8.28. Определение радиального биения опорных шеек распредели-
тельного вала:
1 и 5 — опоры; 2 — вал; 3 — индикатор; 4 — зажим индикатора
256
8.6. Ремонт агрегатов систем охлаждения
и смазки двигателя
8.6.1. Ремонт масляного насоса смазочной системы
Масляный насос смазочной системы подлежит ремонту при
давлении масла в системе ниже значений, указанных в руковод-
стве по эксплуатации. Вначале надо проверить состояние редук-
ционного клапана насоса. Для этого необходимо вынуть редукци-
онный клапан в сборе и проверить состояние его деталей.
Детали клапана, очищенные от масляных осадков и промы-
тые в керосине, должны свободно перемещаться в корпусе ре-
дукционного клапана. Длина пружин клапана при определенной
нагрузке должна соответствовать значениям, заданным заводом-
изготовителем. Если при проверке наблюдается отклонение от
указанных контрольных значений, то необходимо насос разо-
брать.
Разборку двухсекционного масляного насоса рекомендуется
проводить в следующем порядке. Промыть насос в обезжириваю-
щем растворе, закрепить его в тисках и выпрессовать штифты.
Отвернуть три болта крепления корпуса нижней секции, вынуть
болты, снять корпус нижней секции с прокладкой, снять ведо-
мую шестерню нижней секции и вынуть ось из корпуса с помо-
щью съемника, слегка постукивая молотком. Вывернуть пробку и
вынуть редукционный клапан (пружину и плунжер). Спрессовать
центрирующую муфту и вал в сборе с двумя ведущими шестерня-
ми и с промежуточной крышкой на верстачном прессе, снять
прокладку верхнего корпуса насоса, ведомую шестерню верхней
секции и выпрессовать ось. Закрепить вал насоса в тисках с мяг-
кими подкладками и снять с вала ведущую шестерню нижней сек-
ции, затем вынуть первую шпонку из паза вала, снять стопорное
кольцо с помощью отвертки и промежуточную крышку. Спрессо-
вать ведущую шестерню на верстачном прессе и вынуть вторую
шпонку из паза вала. После разборки детали необходимо промыть
и проверить их геометрические размеры.
Диаметры отверстий в корпусе масляного насоса под ведущий
вал насоса должны соответствовать допустимым значениям. При
увеличении диаметра отверстия более допустимого нужно заме-
нить корпус или отремонтировать отверстия. Глубина полостей под
шестерни верхней секции должна соответствовать допустимым зна-
чениям. При увеличении глубины более допустимого значения
корпус необходимо заменить или отремонтировать. Диаметр по-
лостей под шестерни в корпусе и крышке также необходимо про-
верить на соответствие допустимым значениям. При увеличении
диаметра более допустимого корпус или нижнюю крышку нужно
заменить или отремонтировать.
257
Также требуют проверки следующие размеры: отверстий под
оси ведомых шестерен в корпусе и в нижней крышке насоса; диа-
метр осей ведомых шестерен; глубина полостей под шестерни в
нижней крышке насоса; диаметр ведущего вала масляного насоса
и ширина шпоночной канавки вала. Односторонний износ осей
недопустим. Изношенные оси следует выпрессовать и заменить
новыми. Разъемные поверхности промежуточной крышки насоса,
соприкасающиеся с торцами шестерен, должны быть плоскими и
параллельными. Допуск параллельности соответствует 0,03 мм на
длине 50 мм. Допуск плоскостности поверхностей крышки или
выработка соответствует 0,04 мм. Допускается шлифование крыш-
ки на величину не более 0,15 мм с каждой стороны.
Поверхность корпуса нижней секции насоса, соприкасающая-
ся с торцами шестерен, должна быть плоской. Допуск плоскост-
ности поверхности крышки или выработка соответствует 0,04 мм,
допуск параллельности — не более 100 мм. Для контроля герме-
тичности и выявления течи через невидимые трещины рекомен-
дуется корпус масляного насоса, промежуточную крышку и кор-
пус нижней секции проверять водой под давлением 0,4 МПа.
Сборку насоса проводят в последовательности, обратной раз-
борке. Все бумажные прокладки при сборке насоса необходимо
заменить новыми. Прокладки смазываются тонким слоем герме-
тика УН-25 или другого, отвечающего требованиям завода-изго-
товителя. При установке ведущего вала насоса должны быть обес-
печены зазоры между валом и отверстием корпуса и между осью и
отверстием шестерни.
При сборке насоса следует особо обращать внимание на следу-
ющее. Ось ведомой шестерни должна быть запрессована в корпус
с натягом 0,032...0,077 мм. Центрирующая муфта на ведущем валу
должна быть посажена с натягом 0,004...0,048 мм. Если муфта на
валу качается (имеется зазор), ее следует заменить. При напрес-
совке центрирующей муфты следует выдержать размер от торца
насоса до верхнего края муфты, в соответствии с требованиями
завода-изготовителя.
Проверка зазоров масляного насоса осуществляется с помо-
щью щупа и линейки (рис. 8.29). Зазор между зубьями шестерен и
стенками корпуса должен быть 0,100...0,175 мм (рис. 8.29, а); в за-
цеплении зубьев шестерен 0,14...0,24 мм (рис. 8.29, б); между тор-
цами шестерен и плоскостью корпуса верхней секции насоса при
установленной прокладке толщиной 0,17 мм — 0,120...0,195 мм
(рис. 8.29, в); между торцами шестерен и корпусом нижней сек-
ции — 0,135...0,188 мм (рис. 8.29, г).
Ведущий вал насоса, установленный в корпусе насоса, после
затяжки всех шести болтов должен легко проворачиваться от руки
без заклинивания. При наличии заклинивания допускается добав-
ление одной прокладки толщиной не более 0,06 мм. Собранный
258
Рис. 8.29. Проверка зазоров масляного насоса:
а — между стенкой корпуса и шестерней; б — в зацеплении зубьев шестерен; в —
между плоскостью корпуса и торцами шестерен; г — между корпусом нижней
секции и торцами шестерен
насос рекомендуется испытать на специальном стенде. Значения
подач масла насосом должны быть в пределах значений, указан-
ных заводом-изготовителем.
8.6.2. Ремонт центробежного масляного фильтра
смазочной системы
Для разборки центробежный масляный фильтр мод. 130-1017
нужно установить в тиски. Разборку рекомендуется проводить в
следующем порядке: отвернуть гайку-барашек и снять кожух филь-
тра; вывернуть пробку в корпусе и вставить в отверстие стальной
стержень, удерживающий ротор от вращения; отвернуть гайку
крепления крышки ротора ключом для завертывания свечей за-
жигания и снять крышку ротора вместе с гайкой; снять вставку и
сетчатый фильтр; очистить от отложений и грязи снятые детали,
промыть их; при сильном засмолении сетки фильтра, если ее нельзя
промыть и продуть, а также при ее разрывах следует заменить
сетчатый фильтр. Повреждение прилегающего к прокладке торца
кожуха недопустимо, так как это приводит к течи масла.
259
Сборку фильтра необходимо проводить в обратной последова-
тельности. Сетчатый фильтр нужно установить, предварительно
отцентрировав его по бортику ротора центрифуги. Перед установ-
кой крышки ротора надо проверить легкость вращения ротора.
Гайку-барашек нужно затягивать только рукой. Не рекомендуется
отвертывать гайку ротора на оси ротора и снимать его во избежа-
ние повреждения подшипников скольжения. Только в случае не-
удовлетворительного вращения ротора на оси после снятия крышки
ротора можно отвернуть гайку на оси, снять корпус ротора и про-
верить состояние узла ось—втулка. При снятии корпуса ротора
следует предотвратить выпадение упорного кольца подшипника и
падение подшипника в корпус фильтра.
При засорении втулок их необходимо промыть в бензине или
керосине. При засорении жиклеров их следует прочищать таким
образом, чтобы не повредить калиброванное отверстие. На ось ротор
устанавливается в обратной последовательности. Перед сборкой
полнопоточного центробежного фильтра детали нужно промыть,
очистить и проверить. Собранный полнопоточный фильтр должен
быть испытан на вазелиновом масле Т при температуре масла
18... 20 °C. У собранного фильтра корпус должен свободно (от уси-
лия руки) вращаться на своей оси без задеваний и заклинивая.
Частота вращения центрифуги должна быть не менее 4 500 мин-1.
8.6.3. Ремонт жидкостного насоса системы охлаждения
В процессе эксплуатации двигателя в жидкостном насосе изна-
шиваются подшипники и базовые отверстия под подшипники в
корпусе, уплотнительный узел и вал насоса. Подшипники имеют
уплотнители, удерживающие смазочный материал и защищаю-
щие их от загрязнения.
При увеличении диаметра отверстия под передний подшип-
ник более допустимого корпус подшипников должен быть заме-
нен.
Торцовая часть поверхности прилегания уплотнительной шай-
бы не должна иметь выработки. Допуск торцового биения торца в
корпусе подшипников по отношению к посадочным поверхнос-
тям под подшипники соответствует 0,05 мм. При большем торцо-
вом биении торец следует отремонтировать. При износе вала бо-
лее допустимого необходимо его заменить новым. Допуск изгиба
вала соответствует 0,03 мм.
Трещины и сколы на крыльчатке не допускаются. Диаметр от-
верстия под вал в крыльчатке должен быть в пределах допустимо-
го. Посадка крыльчатки на валу должна быть свободная, крыль-
чатка крепится на валу с торца винтом. При износе подшипников
и деталей уплотнительного узла (уплотнительной шайбы и ман-
жеты) их заменяют новыми.
260
При замене деталей узла уплотнения следует снять корпус на-
соса, выпрессовать из корпуса вал в сборе с подшипниками,
крыльчаткой и уплотнителем, заменить изношенные детали уп-
лотнительного узла и собрать насос в обратной последовательно-
сти.
Перед разборкой необходимо очистить насос от масла и грязи и
промыть его в обезжиривающем растворе. Разборку насоса рекомен-
дуется проводить в следующем порядке. Отвернуть болты крепления
вентилятора и снять вентилятор и шкив со ступицы, для снятия
ступицы следует пользоваться съемными болтами (рис. 8.30, а) или
специальным съемником (рис. 8.30, б). Отвернуть торцовым клю-
чом гайки крепления корпуса крыльчатки к корпусу подшипни-
Рис. 8.30. Разборка жидкостного насоса:
а — снятие ступицы шкива при помощи съемных болтов; б — снятие ступицы
шкива при помощи съемника; в — снятие крыльчатки с вала при помощи съем-
ника мод. И 803.15.000; г — снятие замочного кольца переднего подшипника при
помощи пассатижей
261
ков, разъединить их, слегка постукивая по ним молотком, снять
прокладку, осторожно отделяя ее от корпуса отверткой; отвер-
нуть болт крепления крыльчатки на валу насоса, придерживая
отверткой от проворачивания вал, снять крыльчатку с вала при
помощи съемника мод. И 803.15.000 (рис. 8.30, в); при помощи
отвертки снять уплотнитель в сборе, уплотнительную текстолито-
вую шайбу, затем разъединить резиновую манжету с пружиной.
Снять замочное кольцо переднего подшипника с помощью пас-
сатижей (рис. 8.30, г); выпрессовать вал с подшипниками в сборе
из корпуса на прессе; вывернуть масленку и контрольную пробку;
закрепить вал насоса в тисках, снять стопорное кольцо и водо-
сбрасывающую шайбу; спрессовать подшипники с вала на вер-
стачном прессе, при этом одновременно спрессовывается перед-
ний и задний подшипники и освобождается распорная втулка,
находящаяся между подшипниками.
Перед сборкой необходимо промыть детали насоса, очистить
от коррозии корпус насоса, проверить годность деталей. При сборке
насоса нужно следить за наличием торцового зазора между крыль-
чаткой и корпусами подшипников и насоса. Сборку насоса следу-
ет производить в последовательности, обратной разборке.
Контрольные вопросы
1. На какие периоды подразделяется процесс изнашивания двигателя?
2. Какие существуют виды ремонта двигателя?
3. Какой должна быть высота до крюка подъемного устройства для
снятия двигателя с автомобиля?
4. Как снять с двигателя коленчатый вал?
5. Как снять с двигателя распределительный вал?
6. Как разобрать шатунно-поршневую группу?
7. Как разобрать блок цилиндров двигателя?
8. Что понимается под дефектацией деталей двигателя?
9. Какие параметры определяются при дефектации деталей двигателя?
10. Какие существуют методы дефектации деталей двигателя?
11. Какие существуют способы восстановления деталей двигателя?
12. Как разобрать масляный насос?
13. Что проверяется при дефектации деталей масляного насоса?
14. Как собрать масляный насос?
15. Какие размеры надо выдержать при сборке масляного насоса?
16. Как разобрать центробежный масляный фильтр?
17. Как собрать и проверить центробежный масляный фильтр?
18. Как разобрать жидкостной насос?
19. Что проверяется при дефектации деталей жидкостного насоса?
20. Какие приспособления применяются при разборке жидкостного
насоса?
ГЛАВА 9
СБОРКА ДВИГАТЕЛЯ
9.1. Общие рекомендации по сборке двигателя
Собирать двигатель рекомендуется на поворотном стенде
мод. 2473. Все детали и агрегаты, поступившие на сборку, должны
быть тщательно вымыты и проверены на пригодность. Сопрягае-
мые детали должны быть подобраны и подогнаны.
Для удобства сборки все картонные прокладки допускается
устанавливать с применением смазки Консталин УТ-2; ЦИАТИМ-
201 или анаэробных герметиков. Смазка должна наноситься на одну
из деталей, соединяемых через прокладку. Сборку двигателя нуж-
но проводить, тщательно протирая детали, используя для этого
салфетки. Нельзя применять для этой цели текстильные обрезки,
так как они оставляют отдельные нитки и хлопчатобумажные вор-
синки, которые затем могут засорять масляные каналы.
9.2. Сборка блока цилиндров двигателя
Блок цилиндров двигателя на сборку поступает укомплекто-
ванный крышками коренных подшипников, втулками распреде-
лительного вала, краниками системы охлаждения, заглушками
масляной системы, в сборе с картером сцепления. Все масляные
каналы в блоке должны быть промыты и продуты сжатым возду-
хом. Перед сборкой переднюю часть блока цилиндров нужно за-
крепить на стенде упорами, а заднюю — болтами с гайками, при-
соединив опоры картера сцепления к стенду.
Гильзы цилиндров. Для удобства эксплуатации и ремонта заво-
ды-изготовители выпускают комплекты гильз цилиндров с подо-
бранными к ним поршнями с кольцами и пальцами. Комплекты,
упакованные в ящик, поставляются потребителям. Для установки
данного комплекта в двигатель необходимо снять слой консерван-
та и промыть детали в керосине или бензине. Поршни необходимо
комплектовать с теми гильзами, с которыми их прислал завод.
Все гильзы цилиндров одного блока должны быть в пределах
одного ремонтного размера. Допуски овальности и конусности
263
новой гильзы должны быть не более 0,02 мм. Запрессовываются
гильзы при помощи приспособления мод. 2500, показанного на
рис. 8.10. После установки в блок опорный фланец гильзы должен
выступать над верхней плоскостью блока на величину, рекомен-
дованную заводом-изготовителем.
Нижняя часть гильзы уплотняется резиновыми кольцами. Гер-
метичность этих колец нужно тщательно проверить водой под дав-
лением 0,3 МПа. При установке гильз требуется надеть на них уп-
лотнительные резиновые кольца, стараясь сильно их не растяги-
вать. Необходимо следить за тем, чтобы кольца при укладке в коль-
цевые канавки гильзы не скручивались. Далее следует осторожно
вставить гильзы в блок, не допуская среза уплотнительных колец
об острые кромки расточек в блоке, и запрессовать гильзы с по-
мощью приспособления. После установки гильзы в блок допуска-
ется небольшое выступание вставки в месте стыка.
Необходимо испытать на герметичность блок цилиндров в сбо-
ре с гильзами на специальном стенде. При отсутствии стенда блок
с гильзой можно проверить на герметичность, установив на бло-
ке головки цилиндров, впускной газовый трубопровод, жидко-
стный насос и закрыв (кроме одного) открытые отверстия жид-
костной рубашки и сливного крана. Оставшееся открытым отвер-
стие следует соединить с магистралью и проверить герметичность
блока с гильзами жидкостью под давлением 0,3 МПа.
Картер сцепления. С помощью двух установочных штифтов,
запрессованных в торец блока, картер сцепления монтируется на
блок, при замене он размещается на центрирующих штифтах и
закрепляется болтами.
Рис. 9.1. Проверка соосности и перпендикулярности отверстия картера
сцепления оси коленчатого вала двигателя ЗИЛ-508.10 с помощью при-
способления мод. 1У-2376, укрепленного на блоке цилиндров
264
Соосность отверстия картера сцепления, по которому центри-
руется коробка передач, с осью коленчатого вала и его перпенди-
кулярность ей проверяются после установки коленчатого вала. Про-
верка ведется с помощью приспособления мод. 1У-2376 (рис. 9.1),
закрепленного на фланце коленчатого вала. Допуск радиального
биения внутренней поверхности отверстия и торца картера сцеп-
ления относительно оси коленчатого вала составляет 0,1 мм.
9.3. Сборка коленчатого вала на примере
двигателя ЗИЛ-508.10
Маховик. Для насадки нового венца его следует нагреть до тем-
пературы 300...400 °C. После этого венец нужно взять щипцами и
установить на выточку маховика. Поверхность маховика, сопря-
женная с поверхностью ведомого диска сцепления, шлифуется.
Шероховатость поверхности должна быть не ниже Ra 1,0 мкм.
Сборка узла коленчатый вал—маховик—сцепление. Для сборки
коленчатого вала необходимо вставить в паз шпонку и напрессо-
вать шайбу и шестерню коленчатого вала, затем запрессовать в
маховик с помощью оправки подшипник переднего конца пер-
вичного вала коробки передач, установить маховик на фланце
коленчатого вала и совместить отверстия маховика и фланца. Пос-
ле этого вставить болты и навернуть на них гайки, затянуть их
угловым торцовым ключом, проверить радиальное биение рабо-
чей поверхности маховика с помощью индикатора. Проверку би-
ения рекомендуется проводить в картере двигателя (рис. 9.2). До-
пуск радиального биения допускается не более 0,1 мм на радиусе
150 мм. Затем необходимо зашплинтовать гайки крепления махо-
вика. Шплинт каждого болта должен плотно облегать торец болта.
Установить на маховик ведомый диск сцепления, кожух в сборе с
Рис. 9.2. Определение радиального биения рабочей поверхности маховика
265
нажимным диском и предварительно закрепить его болтами, пос-
ле чего, пользуясь первичным валом коробки передач или оправ-
кой, заменяющей его, сцентрировать ведомый диск и оконча-
тельно закрепить кожух болтами.
Балансировка деталей кривошипно-шатунного механизма. Пос-
ле ремонта коленчатого вала, а также устанавливаемого на нем
маховика, сцепления или шкива необходимо провести их балан-
сировку. До ремонта коленчатого вала следует заварить имеющие-
ся в его противовесах сверления, выполненные при ранее прове-
денной балансировке.
Динамическую балансировку деталей, устанавливаемых на ко-
ленчатом валу (маховик, шкив, нажимной и ведомый диски сцеп-
ления), проводят на станках мод. МС-970 и ПБМ-4. Менее точная
Рис. 9.3. Станок мод. 40У-314 для статической балансировки маховика,
шкива, нажимного и ведомого дисков:
1 — прибор для определения места дисбаланса; 2 — измерительная линейка для
определения дисбаланса; 3 — уровень; 4 — стрелка для определения угла пово-
рота лимба; 5 — балансируемый шкив; 6 — оправка для статической балансиров-
ки шкива коленчатого вала; 7 — лимб; 8—10 — оправки для статической балан-
сировки соответственно маховика, нажимного и ведомого дисков сцепления
266
статическая балансировка этих деталей проводится на станках
мод. 40У-314 (рис. 9.3).
Балансировку коленчатого вала, а также коленчатого вала с
установленными на нем маховиком и сцеплением следует прово-
дить в динамическом режиме с грузами на шатунных шейках,
заменяющими шатунно-поршневую группу. Балансировочный груз
состоит из двух одинаковых полуколец, соединенных двумя бол-
тами.
Наружная и внутренняя поверхности определенных диаметров,
а также торцы груза окончательно обрабатываются после соедине-
ния полуколец болтами. Смещение осей болтов относительно тор-
цов и внутреннего диаметра груза должно быть не более 0,05 мм.
Болты должны быть одинаковой массы. Груз подгоняется по массе
при уменьшении наружного диаметра с точностью 1 г и баланси-
руется статически на оправке с точностью 2 г-см так, чтобы центр
тяжести груза находился на оси груза и на середине его ширины.
После этого на наружную поверхность наносятся риски для обес-
печения сборки полуколец в одном положении.
Шкив коленчатого вала. Шкив коленчатого вала балансируется
относительно внутреннего диаметра ступицы при сверлении от-
верстий диаметром 14 мм (на глубину не более 7 мм при расстоя-
нии между ними не менее 2 мм) на расстоянии 79 мм от оси
ступицы в обращенной к двигателю стенке шкива. Остаточный
дисбаланс не более 50 г см.
Маховик в сборе. Маховик в сборе балансируется относительно
посадочного диаметра под фланец коленчатого вала и привалоч-
ного торца сверлением отверстий диаметром 12 мм (на глубину не
более 15 мм при расстоянии между ними не менее 5 мм) на рас-
стоянии 189 мм от оси маховика со стороны, обращенной к дви-
гателю. Остаточный дисбаланс (330 + 35) г см расположен под
углом 110°30' к смещенному крепежному отверстию со стороны
сцепления.
Ведомый диск сцепления в сборе. Диск балансируется относи-
тельно боковых поверхностей шлицов ступицы при установке од-
ного-трех грузиков, которые крепятся к диску усиками. После
их отгибки обеспечивается неподвижность соединения. Остаточ-
ный дисбаланс не более 25 г см.
Нажимной диск сцепления с кожухом в сборе. Диск балансиру-
ется статически в динамическом режиме при установке на рабо-
чую поверхность нажимного диска на два диаметрально располо-
женных отверстия крепления кожуха к маховику сверлением
отверстий диаметром 13,8 мм в бобышках под пружинами на глу-
бину не более 23 мм. Между опорными поверхностями диска и
кожуха расстояние должно быть (9,8 + 0,1) мм при допуске па-
раллельности этих поверхностей 0,03 мм. Остаточный дисбаланс
должен быть не более 50 г см. После балансировки установочные
267
отверстия помечаются. При любой повторной установке по тем же
отверстиям дисбаланс должен быть не более 90 г см.
Коленчатый вал. Динамическая балансировка проводится на
станке мод. 9Г725. Коленчатый вал балансируется относительно
крайних шеек при сверлении отверстий в первом, втором, седь-
мом и восьмом противовесах. Остаточный дисбаланс должен быть
не более 50 г-см на каждом конце вала. Перед балансировкой
на каждую шатунную шейку крепится балансировочный груз.
После балансировки полости в шатунных шейках закрываются
пробками.
Коленчатый вал с маховиком и сцеплением в сборе. Динамичес-
кая балансировка осуществляется относительно крайних корен-
ных шеек при сверлении отверстий диаметром 15 мм (на глубину
не более 15 мм при расстоянии между ними не менее 5 мм) на
расстоянии 184 мм от оси вала в не закрытых кожухом сцепления
сегментах рабочей поверхности маховика или при сверлении от-
верстий в бобышках под пружинами нажимного диска сцепления.
Остаточный дисбаланс со стороны сцепления (маховика) должен
быть не более 70 г-см. Перед балансировкой на каждую шатунную
шейку надевается груз, а ведомый диск сцепления центрируется
относительно внутреннего диаметра подшипника на фланце ко-
ленчатого вала с помощью первичного вала коробки передач или
специальной оправки.
Подшипники коленчатого вала. Коренные и шатунные подшип-
ники имеют тонкостенные легкосъемные вкладыши, выполнен-
ные из биметаллической сталеалюминиевой ленты (стальная лен-
та, алюминиевый сплав АМО 2-20, включающий в себя 1 % Си,
20 % Sn, остальное А1).
Для сталеалюминиевых вкладышей приняты шесть ремонтных
размеров Pl — Р6 шатунных и коренных шеек коленчатого вала, с
уменьшением на 0,05 (Р1); 0,25 (Р2); 0,50 (РЗ); 0,75 (Р4); 1,00 (Р5);
1,50 (Р6) мм. Тонкостенные вкладыши подшипников имеют вы-
сокую степень точности, и поэтому какой-либо их ремонт недо-
пустим. Единственным способом устранения неисправностей вкла-
дышей является их замена. Под вкладыши подшипников первого
ремонтного размера (Р1) шлифование шеек вала не требуется.
Маркировка ремонтных размеров вкладышей нанесена на сталь-
ной поверхности вкладыша. Вкладыши номинальных размеров
маркировки не имеют.
Между шейкой коленчатого вала и вкладышем подшипника
нового двигателя должен быть зазор, который обеспечивается при
сборке деталей: для шатунных подшипников — 0,032...0,076 мм,
для коренных подшипников — 0,050.„0,107 мм.
При проверке зазоров контрольными щупами рекомендуется
проверять затяжку болтов подшипников динамометрическим клю-
чом для обеспечения необходимой равномерной затяжки кры-
268
шек. При нормальных зазорах в подшипнике шатун (без порш-
ня), установленный на шейке снятого с двигателя вала, должен
плавно опускаться под действием собственной массы, переходя
из горизонтального положения в вертикальное. При оптималь-
ных зазорах в коренных подшипниках и установленных крышках
подшипников без шатунов коленчатый вал должен проворачи-
ваться в постели вручную от небольшого усилия на пусковой
рукоятке.
Установка коленчатого вала. Для установки коленчатого вала
нужно повернуть блок на стенде плоскостью разъема картера
вверх; снять крышки коренных подшипников; протереть салфет-
кой постели в блоке и крышках под вкладыши; продуть блок
сжатым воздухом; установить подобранные верхние вкладыши в
постели коренных подшипников блока; установить уплотнитель
заднего подшипника в паз блока и в паз крышки, а также вста-
вить в гнезда резиновые торцовые уплотнители крышки заднего
подшипника; установить нижние половинки вкладышей в по-
стели крышек коренных подшипников. При этом необходимо
внимательно следить, чтобы не перепутать верхние и нижние
вкладыши заднего коренного подшипника, так как верхние вкла-
дыши имеют отверстия для подвода масла. При неправильной
установке вкладышей масляный канал перекроется, подшипник
будет работать без смазочного материала, что приведет к выходу
из строя двигателя.
Далее необходимо установить коленчатый вал в сборе с махо-
виком, сцеплением, шестерней механизма газораспределения в
удобное положение; продуть сжатым воздухом масляные каналы,
протереть салфеткой коренные шейки вала, смазать поверхности
верхних вкладышей чистым маслом, применяемым для двигате-
ля, разместить коленчатый вал в подшипниках блока и вставить в
гнезда верхние полукольца упорного подшипника; проверить и
при необходимости зачистить выступающие концы уплотнителя
заднего подшипника; смазать маслом поверхности нижних вкла-
дышей и коренные шейки вала; установить крышки коренных
подшипников на своих местах; нижние полукольца упорного под-
шипника нужно вставлять вместе с крышкой коренного подшип-
ника; вставить болты с пружинными шайбами и завернуть их сна-
чала от руки, затем затянуть с помощью углового торцового клю-
ча; проверить затяжку болтов коренных подшипников динамо-
метрическим ключом.
После затяжки болтов каждого подшипника необходимо про-
верить легкость вращения коленчатого вала, вращающий момент
должен быть не более 70 Н м; проверить осевой зазор между пе-
редним упорным фланцем коленчатого вала и упорной шайбой с
помощью щупа и воротка. Передвигая вал вперед и назад в на-
правлении продольной оси двигателя, измерить зазор, который
269
должен быть в пределах 0,045...0,300 мм; вставить деревянные уп-
лотнители в вертикальные пазы заднего подшипника и запрессо-
вать их до конца с помощью оправки; зачистить выступающие
торцы деревянных уплотнителей заподлицо с разъемной плоско-
стью крышки и блока цилиндров.
Уплотнение передней шейки коленчатого вала производится
резиновой манжетой с металлическим каркасом, установленной
в крышке распределительных шестерен. Заднюю шейку вала уп-
лотняют специальным уплотнением, выполненным из графито-
асбестового шнура, помещенного в кольцевой канавке крышки
заднего коренного подшипника. Запрессовка уплотнения осуще-
ствляется при помощи молотка и оправки, устанавливаемой на
уплотнении. Выступающие концы необходимо аккуратно срезать
по плоскости резиновых уплотнителей.
Крышка заднего подшипника по боковым поверхностям уп-
лотняется деревянными уплотнителями, устанавливаемыми в па-
зах на боковых плоскостях задней крышки. При сборке заднего
коренного подшипника деревянные уплотнители рекомендуется
заменить. Уплотнители должны быть изготовлены из сухой сосно-
вой древесины и пропитаны свежим маслом. В задней части стыка
крышки заднего подшипника и блока цилиндров установлены
резиновые уплотнители. Резиновые уплотнители следует заменять
по мере необходимости при наличии разрывов, разбухании или
ороговении резины.
9.4. Сборка и установка шатунно-поршневой группы
на примере двигателя ЗИЛ-508.10
Поршни с шатунами. На днище поршня нанесено обозначение
группы поршня по диаметру юбки, на передней части поршня —
ремонтной группы и ремонтного размера поршня. Для облегчения
индивидуального подбора поршней к цилиндрам каждый из разме-
ров ремонтной группы подразделяется на размерные группы, в ко-
торых размеры поршней по диаметру юбки следуют через 0,01 мм.
Поршни по массе изготовляют с точностью 5 г, поэтому их под-
бор и маркировку по массе не проводят. Все операции подбора
поршней по цилиндрам необходимо проводить при температуре
окружающей среды 17...23 °C.
Для облегчения индивидуального подбора поршневых пальцев
поршни по диаметру отверстия под поршневой палец подразде-
ляются на четыре размерные группы. Маркировка размерной груп-
пы по диаметру отверстий под палец осуществляется нанесением
краски на бобышку поршня.
При замене поршней без замены гильзы цилиндров верхнюю
кромку (буртик) гильзы, которая образовалась в результате изно-
270
Рис. 9.4. Подбор поршней к гильзам цилиндров с помощью ленты-щупа:
а — гильза запрессована в блок цилиндров; б — гильза выпрессована из блока
цилиндров
са гильзы под верхним поршневым кольцом, целесообразно об-
работать шабером или мелкозернистым шлифовальным кругом,
установленным на пневматической или электрической дрели.
Поршни к гильзам цилиндров следует подбирать так, чтобы зазор
между стенкой цилиндров и юбкой поршня был 0,03...0,05 мм.
Зазор определяется лентой-щупом (рис. 9.4) толщиной 0,08 мм,
шириной 10... 13 мм и длиной не менее 200 мм.
Лента-щуп протягивается через зазор между неподвижным пор-
шнем и цилиндром с усилием 25...45 Н. При этом поршень дол-
жен быть обращен днищем вниз, а лента-щуп должна находиться
в плоскости, перпендикулярной оси отверстия под поршневой
палец.
Подбор поршней можно проводить не выпрессовывая гильзы
из блока (рис. 9.4, а) или после их выпрессовки (рис. 9.4, б). Подо-
брав поршни к гильзам цилиндров, необходимо на днищах порш-
ней выбить порядковые номера цилиндров.
Стопорные кольца поршневого пальца должны устанавливать-
ся в канавках поршня с натягом и не должны провертываться от
усилия руки. Кольца, потерявшие упругость, следует заменить.
Шатуны. Нижняя головка шатуна обрабатывается в сборе с
крышкой, поэтому при разборке, контроле и сборке шатун и
крышку шатуна следует сохранять в комплекте. Крышки шатунов
центрируются по шлифованным поверхностям шатунных болтов.
Ремонт верхней головки шатуна обычно заключается в выпрес-
271
совке, запрессовке и растачивании втулки. Усилие запрессовки
втулки должно быть не менее 7 000 Н.
При ремонте верхней головки шатуна размеры под втулку и
палец должны соответствовать размерам, рекомендованным заво-
дом-изготовителем. Для подбора пары поршневой палец—шатун
размеры верхней головки шатуна (диаметр отверстия под втулку)
подразделяются на размерные группы, которые отличаются друг
от друга на 0,0025 мм.
Сборка шатунно-поршневой группы. Для сборки шатуна с пор-
шнем необходимо поршневой палец подобрать к втулкам верхней
головки шатуна и бобышкам поршня. Для соединения с шатуном
поршень нагревают в масле или в электронагревательном приборе
до температуры 55 °C. При этом палец в отверстие бобышки на-
гретого поршня должен входить плавно от усилия большого паль-
ца правой руки. В таком соединении после охлаждения поршня
появляется необходимый натяг0,0025...0,0075 мм. Затем сверяют-
ся порядковые номера поршней и шатунов. Шатун закрепляется в
тисках, устанавливается поршень, их соединение фиксируется
пальцем.
Поршень при сборке с шатуном должен быть установлен так,
чтобы метка на днище поршня была направлена к передней части
двигателя. Бобышка, выштампованная на шатуне для левой груп-
пы цилиндров, должна быть направлена также к передней части
двигателя, т.е. в одну сторону с меткой на поршне. Для правой
группы цилиндров при сборке поршня с шатуном бобышка шату-
на должна быть направлена к задней части двигателя, а метка на
днище поршня — к передней части.
После соединения и проверки шатунно-поршневой группы
нужно закрепить стопорными кольцами палец в бобышках порш-
ня. Затем тщательно протереть подобранные по канавкам и подо-
гнанные к цилиндрам поршневые кольца и установить их на пор-
шни с помощью приспособления мод. И 803.02.000 или 2479.
Поршни в сборе с шатуном проверяют по массе. Разница в
массе в комплекте, установленном на одном двигателе, не долж-
на превышать 12 г, т.е. шатуны должны соответствовать по массе
одной группе. Для установки поршней с шатунами в цилиндры
блока необходимо повернуть блок двигателя, установить его на
стенде вертикально, передней частью вверх; последовательно, один
за другим устанавливать поршни с шатунами в сборе; тщательно
протереть салфеткой постель под вкладыши в нижней головке ша-
туна; отвернуть гайки и снять крышку шатуна; установить шатун с
поршнем. При этом рекомендуется надеть на шатунные болты спе-
циальные латунные или медные колпачки, предохраняющие зер-
кало гильзы цилиндров от повреждений.
Затем необходимо проверить и продуть отверстие в нижней
головке шатуна, служащее для разбрызгивания масла на стенки
272
цилиндра; вставить вкладыши в шатун и в крышку; протереть сал-
феткой верхние вкладыши шатуна и поршень; установить на пор-
шень кольца, располагая внутреннюю выточку вверх. Развести сты-
ки компрессионных колец по окружности поршня примерно на
120°; после установки развести стыки компрессионных колец на
180°. Протереть салфеткой гильзы цилиндров блока и шатунную
шейку; смазать чистым маслом, применяемым для двигателя, по-
верхность шатунного вкладыша, поршня, поршневых колец и гильз
цилиндров; вставить поршень с шатуном в цилиндр, направив
метку на днище поршня к передней части двигателя с помощью
специального приспособления; продвигая поршень по цилиндру
с помощью деревянной оправки, довести подшипники шатуна до
шейки коленчатого вала; смазать маслом шейку вала и подтянуть
нижнюю головку к ней; снять предохранительные наконечники с
шатунных болтов; поставить на место нижнюю крышку шатуна и
закрепить ее шатунными гайками, пользуясь угловым торцовым
ключом; проверить суммарный осевой зазор между торцами ша-
тунов и шатунной шейки коленчатого вала с помощью щупа; окон-
чательную затяжку шатунных подшипников проводить динамо-
метрическим ключом.
После затяжки каждой пары шатунных подшипников нужно
проворачивать коленчатый вал. Момент прокручивания вала при
правильно подобранных радиальных зазорах в подшипниках дол-
жен быть не более 100 Н м. Аналогичные операции нужно прове-
сти при установке в цилиндры остальных поршней с шатунами.
9.5. Сборка и установка распределительного вала
на примере двигателя ЗИЛ-508.10
Сборка распределительного вала включает в себя установку
распорного кольца, упорного фланца, шпонки и шестерни. Для
ее осуществления необходимо напрессовать шестерню на вал до
ее упора в распорное кольцо. Затем установить замочную шайбу,
завернуть гайку до отказа и отогнуть замочную шайбу на одну из
граней гайки. Упорный фланец при этом должен свободно вра-
щаться и зазор между фланцем и торцом опорной щеки вала дол-
жен быть 0,080...0,208 мм. Зазор измеряется щупом.
Распределительная шестерня может быть посажена на валу с
зазором не более 0,008 мм или с натягом не более 0,036 мм. При
монтаже распределительного вала в сборе с шестерней и фланцем
необходимо провернуть блок двигателя горизонтально, установив
его разъемной плоскостью картера вверх. Перед установкой ку-
лачки и опоры распределительного вала смазать маслом, приме-
няемым для двигателя, и проверить совпадение масляных кана-
лов. Установить в блок распределительный вал с шестерней, флан-
273
цем, распорным кольцом и приводом центробежного датчика ог-
раничителя частоты вращения в сборе. Вал следует устанавливать
осторожно, без повреждения поверхности втулок (подшипников),
кулачков и опорных шеек вала. Распределительные шестерни раз-
местить так, чтобы зуб, отмеченный точкой на шестерне колен-
чатого вала вошел во впадину, отмеченную точкой на шестерне
распределительного вала. Затем следует проверить зазор между зубь-
ями распределительных шестерен при помощи индикатора. Зазор
должен быть в пределах 0,04...0,05 мм, его следует проверять в
трех местах по окружностям шестерен под углом 120°. Совместить
отверстие упорного фланца с резьбовыми отверстиями в блоке
цилиндров и закрепить фланец распределительного вала болтами с
пружинными шайбами с помощью торцового ключа через отвер-
стия шестерни. Момент затяжки болтов должен быть 20... 30 Н м.
После затяжки болтов крепления фланца осевой зазор между тор-
цом шейки вала и упорным фланцем должен быть в пределах
0,080...0,208 мм. Смазать шестерни механизма газораспределения,
надеть на конец коленчатого вала маслоотражатель.
9.6. Сборка и установка крышки распределительных
шестерен и масляного картера на примере
двигателя ЗИЛ-508.10
Крышка распределительных шестерен. Крышка устанавливается
на прокладке. Центрирование крышки на блоке осуществляется
двумя установочными штифтами, запрессованными в блок. На
крышке распределительных шестерен укреплены зубчатый указа-
тель установки зажигания и центробежный датчик ограничителя
частоты вращения коленчатого вала двигателя. В гнездо крышки
запрессована манжета коленчатого вала. Манжета самоподжим-
ная, резиновая, с металлическим каркасом, запрессовывается в
гнездо крышки с помощью оправки и молотка. Во всех случаях,
когда рабочая поверхность манжеты изношена (видны трещины
или другие повреждения), а также в тех случаях, когда резина
манжеты затвердела или разбухла, манжету следует заменить.
Установку крышки распределительных шестерен необходимо
производить в следующем порядке: установить крышку распреде-
лительных шестерен в сборе с манжетой и прокладкой, закрепить
крышку болтами; установить на крышке распределительных шес-
терен центробежный датчик ограничителя частоты вращения дви-
гателя и закрепить его двумя болтами на крышке; установить зуб-
чатый указатель для определения момента зажигания. Для уста-
новки шкива коленчатого вала необходимо установить в паз шпонку
и напрессовать шкив с помощью оправки; ввернуть храповик со
стопорной шайбой и закрепить его ключом; убедившись, что хра-
274
повик завернут до конца, застопорить его замочной шайбой, ото-
гнув ее на грань храповика. Момент затяжки храповика должен
быть 200... 280 Н • м.
Масляный картер. При монтаже масляного картера необходи-
мо установить перегородку и закрепить ее болтами; установить и
закрепить болтами маслоприемник в сборе; убедиться в отсутствии
в двигателе посторонних предметов; расположить прокладку в
плоскости разъема блока цилиндров; продуть сжатым воздухом
картер и установить картер на блок цилиндров двигателя; завер-
нуть вручную болты крепления картера с пружинными шайбами
и затянуть торцовым ключом. Затяжка должна осуществляться по-
следовательно от середины к краям.
9.7. Сборка и установка головок цилиндров
и газопроводов на примере двигателя ЗИЛ-508.10
Головки цилиндров. Перед установкой головок на двигатель их
необходимо собрать с клапанами. При установке клапанов в го-
ловку цилиндров стержни и направляющие втулки клапанов сле-
дует смазать тонким слоем масла, применяемого для двигателя.
Затем при сборке головок цилиндров необходимо выполнить сле-
дующие операции: установить головку на верстак и вставить кла-
паны; на выпускные клапаны установить механизмы принудитель-
ного вращения клапанов; надеть на впускные клапаны опорные
шайбы пружин, установить пружины клапана, надеть резиновые
манжеты; установить на пружины тарелки; сжимая пружины съем-
ником мод. И 803.09.000 (см. рис. 8.8), установить сухари клапана и
тем самым зафиксировать клапан с пружинами на головке.
При монтаже головок цилиндров нужно проверить верхнюю
часть цилиндров, убедиться в отсутствии посторонних предме-
тов, при необходимости протереть поршни, разъемную часть бло-
ка и продуть их сжатым воздухом. Затем положить прокладку го-
ловки блока на полость разъема блока и установить головку на
штифтах; установить толкатели в гнездах блока, смазать их чис-
тым маслом, установить штанги толкателей, направив их верх-
ние концы в проемы головок; собрать оси, надев коромысла с
распорными пружинами и расставив стойки, закрепить коро-
мысла шплинтами, вставив их в концевые отверстия оси; уста-
новить оси в сборе на головке цилиндров, соединив концы штанг
толкателей с коромыслами; вставить болты с плоскими шайба-
ми в отверстия стоек осей коромысел, предварительно их затя-
нув; вставить остальные болты с плоскими шайбами и, подсое-
динив щитки свечей зажигания, закрепить головку блока. Мо-
мент затяжки болтов должен быть 90... 110 Н - м. Момент и поря-
док затяжки болтов головки цилиндров зависит от конструкции
275
двигателя и определяется заводом-изготовителем. Проверка за-
тяжки болтов осуществляется с помощью динамометрического
ключа. После закрепления головки блока нужно установить крыш-
ки головок цилиндров вместе с прокладками и закрепить их гай-
ками. Все операции монтажа следует повторить для второй го-
ловки цилиндра. Затяжка болтов головок цилиндров проводится
на холодном двигателе.
Впускной газовый трубопровод. При установке впускного газо-
вого трубопровода необходимо установить с его внутренней сто-
роны маслоуловитель и закрепить его гайкой; установить трубку
отвода картерных газов и закрепить ее гайками; поместить уплот-
нительные прокладки в плоскостях разъема блока и головок ци-
линдров; установить впускной газовый трубопровод на шпильках
головок цилиндров двигателя и закрепить его гайками. Момент
затяжки гаек должен быть 20... 25 Н м. Затяжка гаек на шпильках
крепления трубопровода проводится равномерно, в определен-
ной последовательности — от середины к краям.
Выпускной газовый трубопровод. При монтаже выпускного тру-
бопровода на двигатель ЗИЛ-508.10 требуется установить выпуск-
ной трубопровод с прокладкой и закрепить его на шпильках гай-
ками с плоскими шайбами; для другого газового трубопровода
повторить ту же операцию. Момент затяжки гаек должен быть
40...50 Н м. Одновременно с установкой левого газового трубо-
провода закрепить щиток стартера, а в проем между головкой
цилиндров и трубопроводом установить направляющую трубу мас-
ляного указателя, которая закрепляется прижимной гайкой на
штуцере, ввернутом в блок.
Выпускной газовый трубопровод в сборе устанавливается на
шпильках головки цилиндров. Предварительно необходимо надеть
на шпильки прокладки. Газовый трубопровод следует закрепить гай-
ками с плоскими шайбами. Момент затяжки гаек крепления со-
ставного выпускного трубопровода для среднего фланца 40... 50 Н • м,
для крайних фланцев 30... 35 Н • м. Выпускные трубопроводы мож-
но устанавливать на двигателе в сборе с головками цилиндров,
предварительно закрепив их на головках цилиндров.
9.8. Монтаж внешних узлов и агрегатов двигателя
на примере двигателя ЗИЛ-508.10
Масляный фильтр. Следует установить масляный фильтр с про-
кладкой и закрепить корпус фильтра болтами. Маслоналивная труба
оснащена фильтром вентиляции картера. При установке фильтра
с маслоналивной трубой необходимо предварительно подложить
прокладку и зафиксировать соединение болтами с шайбами. Для
двигателей с замкнутой системой вентиляции картера нужно ус-
276
тановить маслоналивную горловину и закрепить шланг подвода
воздуха от воздушного фильтра.
Жидкостный насос с вентилятором. При монтаже жидкостного
насоса с вентилятором нужно установить жидкостный насос с
прокладкой, предварительно надев на шкив приводные ремни ком-
прессора, насоса рулевого усилителя и генератора; закрепить бол-
тами жидкостный насос в сборе с вентилятором на двигателе;
установить тяги привода краников и закрепить их шплинтами; при
наличии прямопоточного отвода горячей жидкости из полости
головок цилиндров в полость насоса установить дополнительный
патрубок с термостатом и соединить его шлангом с жидкостным
насосом; установить верхний патрубок и закрепить его.
Топливный насос. Для монтажа топливного насоса требуется
вставить штангу топливного насоса; установить топливный насос
на шпильки, подложив прокладку; закрепить насос гайками с
шайбами.
Карбюратор с воздушным фильтром. При монтаже карбюратора
с воздушным фильтром необходимо установить карбюратор на
шпильки, ввернутые в корпус впускного газового трубопровода,
подложив прокладку, и закрепить его гайками; установить две
трубки и закрепить их концы на штуцерах карбюратора и центро-
бежного датчика накидными гайками; закрепить на карбюраторе
переходный фланец и установить корпус с фильтрующим эле-
ментом, закрепив его накидной гайкой; установить переходную
крышку с муфтой и закрепить прижимной гайкой; присоединить
к воздушному фильтру шланг подвода воздуха к маслоналивной
горловине при наличии замкнутой системы вентиляции картера;
закрепить воздушный фильтр с помощью кронштейна.
Генератор. При монтаже генератора требуется установить на
корпус крышки компрессора кронштейны генератора и закрепить
их болтами с шайбами; установить генератор на кронштейны и
надеть на его шкив приводной ремень; совместить отверстия кры-
шек генератора и кронштейнов, вставить болты и навернуть на
них гайки с шайбами; отрегулировать натяжение приводного ремня
при перемещении генератора и затянуть гайку фиксации натяж-
ной планки генератора. Схема регулировки ремней привода агре-
гатов приведена на рис. 6.3.
Стартер. Следует установить стартер в гнезде картера сцепле-
ния, соединив его шестерню с зубчатым венцом маховика, и,
придерживая рукой, затянуть болты его крепления.
Привод распределителя зажигания. Перед установкой привода
распределителя зажигания в гнезде блока необходимо шестерню
и вал привода смазать маслом, применяемым для смазки двигате-
ля. На двигателе, который подвергался разборке и сборке, следует
устанавливать привод распределителя в соответствии с инструк-
цией завода-изготовителя.
277
Свечи зажигания и провода высокого напряжения. Перед уста-
новкой распределителя зажигания нужно проверить и в случае
необходимости отрегулировать зазор между контактами прерыва-
теля, а также совместить указательную стрелку верхней пластины
с риской «О» на нижней пластине октан-коррекгора. После этого
необходимо установить распределитель зажигания в сборе с плас-
тинами октан-корректора на фланце корпуса привода так, чтобы
вакуумный регулятор был направлен в сторону карбюратора, а
электрод ротора находился под выводом первого цилиндра. В та-
ком положении закрепить пластины октан-корректора двумя
болтами, тем самым фиксируя распределитель. Присоединить
трубку к штуцеру вакуумного редуктора и закрепить ее; устано-
вить провода высокого напряжения, соединив их со свечами за-
жигания и отверстиями под электрические выводы крышки рас-
пределителя. Провода высокого напряжения следует устанавли-
вать в соответствии с порядком работы цилиндров, учитывая,
что ротор распределителя вращается по часовой стрелке.
При установке свечей зажигания и проводов высокого напряже-
ния следует продуть сжатым воздухом углубления в головке цилинд-
ров для свечей, вынуть из свечных отверстий заглушки и завернуть
свечи зажигания. Свечи нужно устанавливать без воротка специаль-
ным торцовым ключом. Ключ надевают на свечу и фиксируют ку-
сочком дерева. Момент затяжки свечи должен быть 32... 38 Н м.
Вороток применяют только для окончательной затяжки свечи.
На дизель должны устанавливаться форсунки одной группы.
Уплотнительные прокладки со стороны прилегания к форсункам
необходимо смазать солидолом. Момент затяжки болтов крепле-
ния форсунок должен быть 20... 25 Н м.
Контрольные вопросы
1. В какой последовательности собирается блок цилиндров?
2. Как отбалансировать детали кривошипно-шатунного механизма?
3. В какой последовательности собирается узел шатунно-поршневой
группы?
4. Как надо подбирать поршни к цилиндрам?
5. В какой последовательности собирается распределительный вал?
6. Как установить крышку распределительных шестерен на двигатель?
7. В какой последовательности собирается головка цилиндров с кла-
панами?
8. В какой последовательности устанавливаются внешние агрегаты на
двигатель?
9. Как установить жидкостный насос с вентилятором на двигатель?
10. Как установить топливный насос на двигатель?
11. Как установить на двигатель карбюратор, генератор и стартер?
12. Как установить на двигатель свечи зажигания (для карбюраторного
двигателя) или форсунки (для дизеля)?
ГЛАВА 10
РЕМОНТ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
10.1. Ремонт топливной аппаратуры дизеля
10.1.1. Ремонт топливного насоса высокого давления
Ремонт ТНВД является сложным и ответственным мероприя-
тием, требующим высокой квалификации работника. Как прави-
ло, ремонт ТНВД производится в специализированной мастер-
ской при наличии соответствующего оборудования, приспособ-
лений и инструмента. Категорически запрещается применение зу-
била и молотка для отвертывания гаек, болтов, штуцеров, ввер-
тышей и пробок. Технология сборки, разборки и регулировки ТНВД
зависит от его конструкции и строго регламентирована заводом-
изготовителем.
Демонтаж ТНВД с дизеля. При демонтаже ТНВД следует отсо-
единить от него все топливные трубки высокого и низкого давле-
ния и закрыть отверстия транспортными пробками; отвернуть болты
крепления топливного насоса к дизелю и снять его с дизеля. При
спрессовке подшипников с вала усилия должны прикладываться
к внутреннему кольцу, а при выпрессовке из гнезда — к наружно-
му. Без необходимости не следует разукомплектовывать прецизи-
онные пары, обезличивать корпуса насосов, регуляторов, кулач-
ковый и приводной валы, установочный фланец, наружные кольца
подшипников, кулачковый вал с внутренним кольцом этих же
подшипников, корпус топливоподкачивающего насоса, стержень
толкателя и другие детали.
Разборка топливоподкачивающего насоса. Нужно отвернуть болты
крепления его к ТНВД, демонтировать с насоса и вынуть толка-
тель. Нельзя разукомплектовывать направляющую втулку и стер-
жень, которые представляют собой прецизионную пару. При сборке
насосов следует заменить все уплотнительные прокладки.
Дефектация деталей ТНВД. После разборки агрегатов топлив-
ной системы их детали необходимо погрузить в специальные кор-
зины или контейнеры для очистки в струйных и погружных ма-
шинах. После мойки и очистки детали подвергаются дефектации.
Дефектацию следует начинать с наружного осмотра, проверить,
нет ли задиров и трещин на корпусе насоса, регулятора, а также
состояние резьбы.
279
Резьба на болтах, шпильках, гайках и резьбовых отверстиях не
должна иметь вмятин, забоин, выкрошенных и стянутых ниток,
болты и шпильки — погнутых стержней, а болты и гайки — смятых
или срубленных углов на головках. Стопорные и пружинные шайбы
с трещинами или надрывами в месте перегиба выбраковываются.
Подшипники нужно осмотреть и определить износ по наруж-
ному и внутреннему диаметрам колец. Подшипники должны лег-
ко вращаться от руки, а шарики или ролики не должны выпадать
из сепараторов.
Длину пружин следует измерить в свободном состоянии. Опор-
ные торцы пружин должны быть плоскими и перпендикулярны-
ми оси пружины, а шаг пружин — равномерным. На поверхности
витков не должно быть трещин, надломов и следов коррозии.
В зависимости от износа, вида и характера повреждений дета-
ли сортируют на три группы: годные, подлежащие восстановле-
нию (ремонту), негодные (брак). Годные детали направляют на
комплектацию. Способы восстановления деталей выбирают в
зависимости от износа, точности геометрических размеров, мате-
риала детали, особенностей служебных характеристик и стоимост-
ных показателей.
Сборка ТНВД. Перед сборкой полость низкого давления насо-
са необходимо промыть дизельным топливом под давлением
1,8... 2,0 МПа. Для смазывания деталей насоса и регулятора следу-
ет применять профильтрованное моторное масло Ml0Г2 или М10В2.
Плунжерные пары и нагнетательные клапаны должны быть тща-
тельно промыты профильтрованным дизельным топливом. При
сборке поворотных втулок плунжера с плунжерными парами пе-
ремещение плунжера в пазах поворотной втулки должно быть сво-
бодным, без заеданий и прихватов.
Сборка и установка на ТНВД peiyjurropa. Все детали регулято-
ра перед сборкой должны быть чистыми, а трущиеся поверхности
смазаны моторным маслом. Наличие следов коррозии и грязи на
поверхности деталей и протирание их обтирочным материалом не
допускаются. В регуляторе допускается установка грузов только
одной группы. Принадлежность грузов к первой или второй груп-
пе отмечена краской на их наружных поверхностях: красной —
первая группа; белой — вторая. При сборке регулятора с упорным
подшипником на ступицу грузов нужно установить упорный под-
шипник, внутреннее кольцо которого должно быть напрессовано
до упора в заплечики ступицы. Подшипник нужно смазать мотор-
ным маслом.
Во внутренней полости ступицы установить сухари, которые
должны быть смазаны моторным маслом, и собранный узел на-
деть на кулачковый вал топливного насоса таким образом, чтобы
выступы упорной шайбы вошли между сухарями. Стопорное пру-
жинное кольцо должно плотно лежать в кольцевой канавке ку-
280
лайкового вала, при этом должен быть гарантированный зазор
между пружинным кольцом и ступицей грузов.
Перед установкой муфты регулятора с упорным подшипником
внутреннее кольцо упорного подшипника напрессовать на муф-
ту, при этом перекосы кольца не допускаются. При установке
муфты регулятора должно быть обеспечено вращение наружного
кольца подшипника и свободное перемещение муфты на хвосто-
вике кулачкового вала. Смазывание подшипника осуществляется
заливкой 150...200 мл смазки в регулятор перед установкой на
стенде для регулировки топливных насосов.
В собранном регуляторе задевание его пружины за промежу-
точный рычаг на всей длине хода рычага управления не допуска-
ется, все детали должны перемещаться без заеданий. При макси-
мальном отклонении промежуточного рычага вперед упор регу-
лировочного винта корректора в рычаг пружины не допускается.
Обкатка и регулировка ТНВД. Обкатку насоса необходимо про-
изводить в случаях замены корпуса насоса, корпуса регулятора,
плунжерной пары, толкателей, пружин плунжера, муфты регуля-
тора, топливоподкачивающего насоса, кулачкового вала, а также
при обнаружении попадания топлива в корпус насоса больше
допустимой величины. Обкатку следует производить с форсунками,
пружины которых затянуты на давление начала впрыскивания
12... 17 МПа при частоте вращения 750 мин-1 в течение 40 мин.
Обкатка производится при переменном положении рычага управ-
ления. Для обкатки применять дизельное топливо марки Л (ГОСТ
305—82). В процессе обкатки нужно наблюдать за нормальной ра-
ботой всех узлов и механизмов насоса и регулятора. После обкатки
следует проверить и при необходимости подтянуть следующие
резьбовые соединения: болты крепления топливоподкачивающе-
го насоса; болты крепления регулятора; болты крепления плиты и
установочного фланца; зажимы штуцеров.
Проверка работы ТНВД, а также его регулировка должны вы-
полняться в мастерской, оборудованной специальным стендом
(рис. 10.1), снабженным вариатором скоростей, имеющим плав-
ный переход с одной скорости на другую. Для достижения точно-
сти и идентичности регулирования топливной аппаратуры при-
нята единая система эталонирования, в соответствии с которой
пользуются эталонами трех категорий. При регулировке вне го-
ловного и базового предприятия применяются эталоны третьей
категории. В состав стендового эталона входят стендовые форсун-
ки, топливопроводы высокого давления и контрольный эталон-
ный насос. Испытания топливных насосов должны проводиться в
соответствии с руководством по эксплуатации ТНВД завода-из-
готовителя на дизельном топливе марки Л.
Проверка угла опережения впрыска топлива. При затрудненном
пуске дизеля, дымном выпуске, а также при замене и установке
281
Рис. 10.1. Стенд для испытания ТНВД:
1 — тахометр; 2 и 9 — манометры, указывающие давление топлива на входе в
ТНВД; 3 — мерные колбы; 4 — шпиндель; 5 — рабочий стол; 6 — электрический
пульт; 7 — ручка регулировки частоты вращения шпинделя; 8 — вакуумметр
ТНВД нужно обязательно проверить угол опережения впрыска
топлива в такой последовательности: установить рычаг управления
регулятором в положение, соответствующее максимальной подаче
топлива; отсоединить трубку высокого давления от штуцера первой
секции и вместо нее подсоединить моментоскоп (рис. 10.2). Затем
следует провернуть коленчатый вал дизеля ключом по часовой
стрелке до появления из стеклянной трубки моментоскопа топ-
лива без пузырьков воздуха; удалить часть топлива из стеклянной
трубки, встряхнув ее, и повернуть коленчатый вал против часо-
вой стрелки на 30...40 °C. Медленно вращая коленчатый вал дизе-
ля по часовой стрелке, следить за уровнем топлива в трубке, в
момент начала подъема топлива прекратить вращение коленчато-
го вала.
При несовпадении фиксатора с отверстием в маховике произ-
вести регулировку, для чего проделать следующее: снять крышку
люка шестерни привода ТНВД; вывернуть болты крепления шес-
282
Рис. 10.2. Установка моментоскопа на
штуцер ТНВД:
1 — переходная трубка; 2 — стеклянная
трубка; 3 — трубка от топливопровода вы-
сокого давления; 4 — шайба; 5 — накладная
гайка
терни привода ТНВД и отпустить на
*/2— 1 оборот крайний болт, не вы-
ворачивая его; совместить стержень
фиксатора с отверстием в махови-
ке, поворачивая в одну или другую
сторону коленчатый вал дизеля. При
помощи ключа повернуть за гайку
валик топливного насоса и шлице-
вой фланец до момента начала
подъема топлива в стеклянной труб-
ке моментоскопа; установить болты шестерни привода ТНВД в
совпадающих отверстиях, стараясь расположить их максимально
равномерно по окружности, и затянуть болты; установить на мес-
то трубку высокого давления и вывести стержень фиксатора из
отверстия в маховике; установить на место крышку люка.
Во избежание нарушения момента начала нагнетания топлива
топливным насосом при снятии его с дизеля нельзя отворачивать
болты крепления шлицевого фланца к шестерне привода. Совме-
щение шлицов втулки топливного насоса и шлицевого фланца
при установке на дизель обеспечивается проворотом коленчатого
вала дизеля или кулачкового вала насоса.
10.1.2. Ремонт фильтра грубой очистки топлива
Для демонтажа фильтра с автомобиля необходимо отсоединить
от него подводящий и отводящий трубопроводы и отвернуть два
болта крепления к раме. Для разборки фильтра нужно закрепить
его корпус в тисках, отвернуть болты крепления фланца и снять
колпак. После разборки фильтр промывают дизельным топливом
или бензином и продувают сжатым воздухом. Собирается фильтр
в последовательности, обратной разборке.
10.1.3. Ремонт форсунки
Форсунка строго фиксируется относительно камеры сгорания
и крепится в головке цилиндров болтами. Форсунка является наи-
более уязвимым агрегатом топливной системы. Нарушение уплот-
нения между коническими поверхностями корпуса распылителя
283
и иглы, потеря подвижности иглы, уменьшение давления начала
впрыска топлива, ухудшение качества распиливания и увеличе-
ние пропускной способности распылителя вследствие изнашива-
ния сопловых отверстий являются основными дефектами форсу-
нок.
Оценку работоспособности форсунки рекомендуется проводить
на испытательных стендах при частоте полных ходов рычага руч-
ного испытательного приспособления 60...80 в минуту. При ис-
пользовании приспособления мод. КИ-9917 проверку начала впрыс-
ка топлива форсунками можно производить не снимая их с дизеля.
Давление начала впрыска топлива регулируют вращением регу-
лировочного винта, предварительно отвернув колпак и отпустив
контргайку. Давление, фиксируемое в момент начала впрыска топ-
лива, должно быть 21,6...22,4 МПа. После регулировки следует
завернуть контргайку и колпак. Момент затяжки — 80... 100 Н м.
Качество распиливания топлива следует проверять на отрегули-
рованной форсунке. Оно считается удовлетворительным, если топ-
ливо распыливается до туманообразного состояния и распределя-
ется равномерно в поперечном сечении конуса струи из всех пяти
отверстий распылителя. Обильно вылетающие капли, сплошные
струи и сгущения не допускаются. Начало и конец впрыска долж-
ны быть четкими. Не допускается подтекание топлива из распы-
лителя после окончания впрыска.
Герметичность запирающего конуса иглы распылителя нужно
проверять, создав в форсунке давление, которое на 1,0... 1,5 МПа
меньше давления начала впрыска. Герметичность считается нару-
шенной, если в течение 15 с топливо стекает каплями и образует
различимый невооруженным глазом наплыв на носике распыли-
теля под сопловыми отверстиями. При подтекании топлива или
заедании иглы распылитель необходимо заменить или отремонти-
ровать.
В случае закоксовывания сопловых отверстий нужно произвес-
ти разборку форсунки, промыть распылитель и прочистить отвер-
стия. Сопловые отверстия рекомендуется прочищать стальной про-
волокой диаметром 0,3 мм. Перед сборкой распылитель и иглу,
которые представляют собой прецизионную пару, необходимо
тщательно промыть в чистом бензине и смазать профильтрован-
ным дизельным топливом.
Для проверки плавности перемещения иглы в корпусе распы-
лителя ее следует выдвинуть из корпуса на одну треть длины на-
правляющей поверхности. При наклоне распылителя под углом
45° игла должна плавно, без остановки, полностью опуститься
под действием собственного веса.
При установке форсунок на дизель болты крепления форсунок
следует затягивать равномерно в 2—3 приема. Окончательный
момент затяжки 20...25 Н м.
284
10.2. Ремонт топливной аппаратуры
карбюраторного двигателя
10.2.1. Общие рекомендации по ремонту аппаратуры
Ремонт топливной аппаратуры карбюраторного двигателя за-
висит от ее конструкции и производится в соответствии с реко-
мендациями завода-изготовителя. В данном подразделе дано опи-
сание ремонта карбюратора типа «ОЗОН» и топливного насоса,
устанавливаемых на автомобилях ВАЗ. Как правило, ремонт топ-
ливной аппаратуры производится в специализированной мастер-
ской при наличии соответствующего оборудования, приспособле-
ний и инструмента. Устройство карбюратора показано на рис. 10.3.
10.2.2. Ремонт карбюратора
Разборка карбюратора. Перед разборкой карбюратор необходи-
мо вымыть керосином и обдуть сжатым воздухом. Для разборки
карбюратора нужно выполнить следующее. Снять и разобрать крыш-
ку 10карбюратора (рис. 10.3, о). Отвернуть пробку 13 и снять топ-
ливный фильтр 12, отсоединить телескопическую тягу 7 и снять
крышку 10 карбюратора. Проверить работоспособность пускового
устройства. При утопленном штоке 5 диафрагмы 4 и закрытом ка-
нале крышки карбюратора шток не должен выходить из корпуса 6
пускового устройства. В противном случае снять и разобрать пус-
ковое устройство. Снять телескопическую тягу 7, снять поплавок 17
с иглой 75 клапана и прокладку 77.
Разобрать корпус 26карбюратора (рис. 10.3, б). Снять и прове-
рить работоспособность пневмопривода дроссельной заслонки вто-
рой камеры. При утопленном штоке 20 диафрагмы 23 и закрытом
канале корпуса 22 шток не должен выходить из корпуса. В против-
ном случае разобрать пневмопривод. Проверить легкость враще-
ния рычага 46 воздушной заслонки При необходимости снять
пружину рычага, рычаг и пружину 45. Снять крышку 43, диафраг-
му 42 и пружину 41 ускорительного насоса.
Вывернуть топливные жиклеры 27 и 39 холостого хода и пере-
ходной системы, главные топливные жиклеры 36 и 37, главные
воздушные жиклеры 32 и 34 и эмульсионные трубки 33 и 35. Снять
клапан 31 и распылитель 30 ускорительного насоса. Снять распы-
лители 29 и 44 первой и второй камер. Вывернуть регулировочный
винт 38 ускорительного насоса. Встряхиванием корпуса 26 прове-
рить легкость перемещения шарика обратного клапана ускори-
тельного насоса. При необходимости удалить пробку и шарик.
Снять и разобрать корпус дроссельных заслонок. Снять тягу 47
и отсоединить корпус 54 (рис. 10.3, в) дроссельных заслонок от
корпуса карбюратора. Снять крышку 63 с винтом 65 регулировки
285
Рис. 10.3. Устройство карбю
а — крышка карбюратора; б — корпус карбюратора; в — корпус дроссельных
вочный винт; 2 — крышка пускового устройства; 5, 24, 41 и 45 — пружины; 4,
устройства; 7 — телескопическая тяга; 8 — ось воздушной заслонки; 9 — воздуш-
фильтр; 13 — пробка; 14 — корпус клапана; 15 — игла клапана; 16 — ось; 17 —
привода; 26 — корпус карбюратора; 27 и 39 — топливные жиклеры холостого
30 — распылитель ускорительного насоса; 31 — клапан распылителя; 32 и 34 —
ные топливные жиклеры; 38 — винт; 43 — крышка ускорительного насоса; 46 —
ками; 50 — втулка; 54 — корпус дроссельных заслонок; 55 — ось дроссельной
дроссельной заслонки первой камеры; 58 — дроссельная заслонка первой камеры;
уплотнительное кольцо; 63 и 71 — крышки; 65 и 72 — регулировочные винты
75 — кронштейн;
286
29 30 31 32 33 34 35 36 37
ратора типа «ОЗОН»:
заслонок без ЭПХХ; г — корпус дроссельных заслонок с ЭПХХ; 1 — регулиро-
23, 42 и 73 — диафрагмы; 5 и 20 — штоки диафрагмы; 6 — корпус пускового
ная заслонка; 10— крышка карбюратора; 11, 18, 21, 62 и 69— прокладки; 12 —
поплавок; 19 и 47 — тяги; 22 — корпус пневмопривода; 25 — крышка пневмо-
хода и переходной системы; 28 и 40 — корпуса жиклеров; 29 и 44 — распылители;
главные воздушные жиклеры; 33 и 35 — эмульсионные трубки; 36 и 37 — глав-
рычаг воздушной заслонки; 48, 49, 51, 52, 53 и 68 — рычаги управления заслон-
заслонки второй камеры; 56 — дроссельная заслонка второй камеры; 57 — ось
59 и 64 — ограничительные втулки; 60 — регулировочный винт качества; 61 —
количества; 66 — распылитель; 67 — золотник; 70 — корпус; 74 — игла ЭПХХ;
76 — микропереключатель
expert22 для http://rutracker.org
287
количества (при наличии ЭПХХ (рис. 10.3, г) снять крышку в
сборе с микропереключателем 76). Разобрать крышку 63, вывер-
нуть винт качества 60 с уплотнительным кольцом 61, разрушив
ограничительную втулку 59.
Извлечь с помощью съемника мод. 677801-9520 распылитель 66
смеси системы холостого хода и снять механизм привода засло-
нок, пружины и золотник 67. Промыть керосином, прочистить и
продуть сжатым воздухом все детали и каналы карбюратора для
удаления смолистых отложений и грязи. При этом промывать ка-
налы корпуса дроссельных заслонок и золотник рекомендуется
ацетоном; продувать каналы сжатым воздухом в направлении,
обратном направлению движения топливно-воздушной смеси; не
рекомендуется прочищать жиклеры металлическим инструментом
или проволокой; во избежание засорения топливных и эмульси-
онных каналов не рекомендуется протирать детали карбюратора
ватой или ветошью; при сильном засорении жиклеров очистить
их деревянной иглой, смоченной ацетоном; мойку деталей кар-
бюратора рекомендуется производить на посту, оборудованном
вытяжной вентиляцией.
Дефектация деталей карбюратора. Детали, техническое состо-
яние которых не удовлетворяет требованиям, перечисленным
ниже, должны быть забракованы.
Не допускаются: обломы, трещины, забоины, сколы, дефор-
мации, повреждения резьбы более 1 — 2 витков, ослабление и вы-
падение патрубков; разрывы и трещины уплотнительных колец,
прокладок и диафрагм или потеря их эластичности; деформация
тарированных отверстий и пазов жиклеров, их пробок и крепеж-
ных винтов; заедание подвижных элементов при их перемещении;
деформация пробки обратного клапана ускорительного насоса.
Поплавок 17 (см. рис. 10.3, а) должен быть герметичен и без иска-
жений формы, вес его не должен превышать 11... 13 г.
Игла клапана и седло корпуса 14 не должны иметь износа уп-
лотняющих поверхностей. Наличие равномерного пояска на игле
клапана не является браковочным признаком. Шарик клапана дол-
жен свободно перемещаться и не зависать. Ось поплавка не долж-
на иметь изгиба и следов износа.
Обмотка электромагнитного клапана системы холостого хода
не должна иметь обрыва и замыкания на «массу». При подаче на-
пряжения должны быть слышны характерные щелчки (источник
питания напряжением 12 В). Допуск плоскостности привалочных
поверхностей крышки 10, корпуса 26 карбюратора и корпуса дрос-
сельных заслонок 54 не должен превышать 0,15 мм.
Сборка карбюратора. Сборка карбюратора осуществляется в
последовательности, обратной разборке. После сборки должны
выполняться следующие требования: поплавок должен свободно
вращаться на оси; игольчатый клапан должен свободно переме-
288
щаться в корпусе без перекосов и заеданий; при вертикально рас-
положенной крышке карбюратора язычок 3 (рис. 10.4, а) должен
касаться шарика 2 игольчатого клапана, не утапливая его.
Расстояние А между поплавком и крышкой с прокладкой регу-
лируется подгибанием язычка 3 и должно составлять 6,75...6,25 мм;
ход поплавка 8 мм регулируется подгибанием упора Г, жиклеры
и распылители должны соответствовать тарировке; распылитель
холостого хода устанавливается с применением оправки мод.
67.7853-9561; винт ускорительного насоса должен быть завернут
полностью.
Проверка и регулировка карбюратора. После сборки карбюра-
тор нужно проверить и отрегулировать.
Для проверки ускорительного насоса необходимо выполнить
следующее. Заполнить жидкостью типа ЖТК-3 поплавковую камеру
карбюратора на 15... 20 мм ниже плоскости разъема (рис. 10.4, б).
Заполнить каналы карбюратора, выполнив 8—10 ходов рычагом
ускорительного насоса над ванной для мойки. Произвести 10 пол-
ных ходов рычага 4 ускорительного насоса поворотом оси дрос-
сельной заслонки первой камеры над мерной емкостью. Струя
жидкости должна впрыскиваться в щель между дроссельной за-
слонкой и корпусом, не касаясь стенки диффузора. Объем жидко-
сти в мерной емкости должен составлять 5,5...8,5 см3. При откло-
нении производительности от нормы следует проверить качество
сборки насоса.
Отрегулировать положение заслонки второй камеры. Для этого
повернуть рычаг 12 (рис. 10.4, в) против часовой стрелки до упора.
Поворотом рычага 11 проверить легкость вращения заслонки вто-
рой камеры. Отпустить рычаг 12 и вывернуть ограничительный
винт 7, завернув его до соприкосновения с усиком рычага 11 при-
вода заслонки второй камеры, зафиксировать положение винта 7.
Отрегулировать положение заслонки первой камеры. Повернуть
рычаг 12 против часовой стрелки до упора и отпустить. При этом
рычаги привода воздушной заслонки должны обеспечить резкое
ее закрытие. Вывернуть регулировочный винт положения рычага
ускорительного насоса и завернуть до соприкосновения с усиком
кулачка оси дроссельной заслонки первой камеры. Зафиксировать
положение винта.
Отрегулировать частичное открытие заслонки первой камеры.
Повернуть рычаг 75 (рис. 10.4, г) против часовой стрелки до каса-
ния верхнего усика рычага 14 и рычага 13. Проверить калибром
67.8151-9507 зазор В между заслонкой и стенкой смесительной
камеры. Для карбюраторов типа 2105-1107010 зазор 1? должен быть
(6 ± 0,1) мм, а для карбюраторов типа 2107-1107010 он должен
быть (7 ± 0,25) мм.
Отрегулировать (при необходимости) зазор В подгибанием верх-
него усика рычага 14 и отпустить рычаг 75. Отрегулировать полное
289
открытие дроссельных заслонок. Для этого повернуть рычаг 75
против часовой стрелки до упора и проверить положение заслон-
ки первой камеры. Заслонка должна быть полностью открыта и
параллельна оси смесительной камеры (рис. 10.4, д). При необхо-
димости положение заслонки отрегулировать подгибанием ниж-
него усика рычага 14 (см. рис. 10.4, г). Зафиксировать положение
полного открытия заслонки первой камеры. Нажать на шток 8 (см.
рис. 10.4, в) пневмопривода до упора и проверить положение за-
слонки второй камеры. Заслонка должна быть открыта полностью и
параллельна оси симметрии камеры, как показано на рис. 10.4, д.
При необходимости положение заслонки отрегулировать измене-
нием длины штока.
Отрегулировать пневмопривод. Для этого ослабить контргайку 6
(см. рис. 10.4, в) и снять стопорную шайбу 10 штока 8. Проверить
легкость установки штока 8 на штифт рычага 9 заслонки второй
камеры. При несовпадении отверстия штока со штифтом вывер-
нуть (завернуть) шток до совпадения. Открыть полностью заслон-
ки обеих камер и зафиксировать их положение скобами 67.7821-
9504. Нажать на шток 8 для контроля легкости его установки на
рычаге 9. При несовпадении повторить регулировку длины штока.
Закрыть дроссельные заслонки. Установить шток 8 на рычаг 9,
застопорить шайбой 10 и затянуть контргайку 6 штока.
Отрегулировать положение микропереключателя (при его ус-
тановке), для чего ослабить крепление микропереключателя 17
(рис. 10.4, е) и передвинуть его нижнюю часть по прорези вправо
до упора. Повернуть по часовой стрелке рычаг 18 до упора его в
усик 19 рычага. Удерживая рычаг 18, передвинуть нижнюю часть
микропереключателя по прорези влево до момента срабатывания
его контактов, сопровождающегося характерным щелчком. В этом
положении закрепить микропереключатель 77. Отпустить рычаг 18
и проверить момент срабатывания микропереключателя 77. Ха-
Рис. 10.4. Регулировка карбюратора «ОЗОН»:
а — регулировка положения поплавка; б — проверка производительности уско-
рительного насоса; в — регулировка пневмопривода; г — регулировка положе-
ний дроссельных заслонок; д — полное открытие дроссельных заслонок обеих
камер; е — регулировка положения микропереключателя; ж — регулировка пус-
кового устройства; 1 — упор; 2 — шарик иглы клапана; 3 — язычок; 4 — рычаг
ускорительного насоса; 5 — мерная емкость; 6 — контргайка; 7 — ограничитель-
ный винт; 8 — шток; 9, 11, 12, 13, 14, 15, 18 и 20 — рычаги; 10 — стопорная
шайба; 16 и 26 — дроссельные заслонки; 17 — микропереключатель; 19 — усик
рычага; 21 — воздушная заслонка; 22 и 25 — тяги; 23 — шток диафрагмы; 24 —
регулировочный винт; А — регулировочный размер; В, С, D — зазоры; —
направление движения рычага; —► — направление движения топлива
290
291
рактерный щелчок должен прослушиваться при перемещении
рычага 18 в пределах паза вправо и влево до упора в усик 19.
Отрегулировать пусковое устройство. Для этого необходимо за-
крыть воздушную заслонку 21 (рис. 10.4, ж) рычагом и проверить
положение тяги 22 привода воздушной заслонки. Конец тяги должен
находиться в конце паза штока 23 диафрагмы пускового устрой-
ства. При необходимости подогнуть тягу 22. Передвинуть шток 23
вправо до упора, удерживая рычаг. Проверить калибром 67.8151-
9507-01 зазор С между воздушной заслонкой и стенкой, величина
которого должна быть 5,0... 5,5 мм. При необходимости отрегули-
ровать зазор винтом 24. Отпустить шток 23 и проверить калибром
67.8151-9506-01 зазор D между дроссельной заслонкой и стенкой
камеры, величина которого должна быть 5,0... 5,5 мм. При необхо-
димости отрегулировать зазор подгибанием тяги 25.
Проверить игольчатый клапан на герметичность на приспособ-
лении. Для этого необходимо заполнить жидкостью поплавковую
камеру карбюратора до закрытия игольчатого клапана жидкостью
типа ЖТК-3. Произвести несколько полных ходов рычага ручной
подкачки топливного насоса до стабилизации показаний мано-
метра и закрыть запорный вентиль. Давление, создаваемое насо-
сом, должно быть не менее 0,3 МПа. Падение давления из-за
негерметичности клапана в течение 15 с должно быть не более
0,008 МПа. При падении давления более 0,008 МПа игольчатый
клапан подлежит замене. После установки карбюратора на авто-
мобиль необходимо проверить и отрегулировать содержание СО и
СН в отработавших газах двигателя. После регулировки винты ка-
чества и количества нужно опломбировать установкой ограничи-
тельных втулок.
10.2.3. Ремонт топливного насоса
Разборка насоса. Перед разборкой топливного насоса необхо-
димо вымыть топливный насос и обдуть его сжатым воздухом. За-
тем отвернуть болт крепления крышки топливного насоса, снять
фильтр и отвернуть винты крепления корпуса к нижнему корпусу
насоса. Снять узел диафрагм и пружину. Узел диафрагм снимать,
поворачивая валик на 90° в любом направлении. Извлечь с помо-
щью оправки 67.7853-9612 седло всасывающего клапана и снять
клапан с пружиной. Извлечь с помощью оправки 67.7853-9612 седло
нагнетательного клапана и снять клапан с пружиной. Выпрессо-
вать с помощью оправки 67.7853-9554 ось рычага механической
подкачки и снять рычаг с шайбами, балансир и пружину. Про-
мыть детали топливного насоса керосином и обдуть сжатым воз-
духом.
Дефектация деталей топливного насоса. На крышке не допус-
каются деформация, трещины, сколы, а также риски, заусенцы
292
на прилегающей поверхности. На диафрагмах не допускаются раз-
рывы, отслоения, затвердевание, деформация (вытяжка) отвер-
стий, сквозные повреждения. На фильтре не допускаются разры-
вы, деформация уплотнительных поясков и фильтрующего эле-
мента.
На корпусе насоса не допускаются сколы, трещины и обломы,
срыв резьбы более 1 — 2 витков, а также риски, заусенцы и вмя-
тины на прилегающей поверхности. Допуск плоскостности поверх-
ностей нижнего корпуса и поверхности верхнего корпуса должен
быть не более 0,08 мм.
Сборка топливного насоса. Сборка производится в последова-
тельности обратной разборке.
Испытание топливного насоса. Для испытания насоса необхо-
димо выполнить следующее. Соединить всасывающий патрубок
топливного насоса с технологической емкостью шлангом, нагне-
тательный патрубок — с манометром, заполнить емкость жидко-
стью. Заполнить жидкостью шланги и полости насоса, выполнив
8—10 ходов рычага ручной подкачки. Произвести несколько пол-
ных ходов рычага ручной подкачки до стабилизации показаний
манометра. Давление, создаваемое насосом, должно быть не ме-
нее 0,03 МПа. Падение давления в нагнетательном шланге в тече-
ние 15 с после окончания нагнетания не более 0,004 МПа.
Контрольные вопросы
1. Какие требования надо выполнить при разборке ТНВД?
2. Какие параметры проверяются при дефектации деталей ТНВД и
регулятора?
3. В каких случаях производится обкатка ТНВД?
4. На каком оборудовании производятся испытания ТНВД?
5. В какой последовательности производится проверка угла опереже-
ния впрыскивания топлива ТНВД на дизеле?
6. По каким параметрам проверяется работа форсунки на стенде?
7. В какой последовательности производится разборка карбюратора?
8. Какие параметры проверяются при дефектации деталей карбюратора?
9. Какие требования надо выполнить при сборке карбюратора?
10. Как проверить и отрегулировать карбюратор после сборки?
11. Какие приспособления применяются при проверке и регулировке
карбюратора?
12. В какой последовательности производится разборка топливного
насоса?
13. Какие параметры проверяются при дефектации деталей топливно-
го насоса?
14. Что надо выполнить для испытания топливного насоса?
ГЛАВА 11
ГИГИЕНА И ОХРАНА ТРУДА ПРИ РАБОТЕ
С ДВИГАТЕЛЯМИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
11.1. Требования к оборудованию рабочих мест
мотористов
Испытания и ремонт двигателей связаны с воздействием на
работающего вредных для здоровья влияний, таких как шум, виб-
рация, токсичность выхлопных газов и эксплуатационных мате-
риалов и др. Поэтому для помещений, в которых производятся
испытания и ремонт двигателей, разработаны специальные тре-
бования для защиты людей от вредного воздействия этих факто-
ров.
Эти требования обусловливаются назначением испытаний и
методикой, положенной в основу технологии их проведения, а
также необходимостью создания санитарно-технических и без-
опасных условий труда для персонала, обеспечения пожарной без-
опасности и др.
Технологические требования сводятся к следующему:
• оборудование испытательных стендов и вспомогательных уст-
ройств должно обеспечивать проведение испытаний полностью
по установленной программе с минимальными затратами време-
ни на выполнение монтажных и других подготовительных работ и
с точностью измерения отдельных параметров, допускаемой для
данного вида испытаний;
• помещения должны быть оснащены необходимыми подъем-
но-транспортными средствами, централизованной подачей топ-
лива и всеми видами энергетических и промышленных коммуни-
каций, без которых нельзя обеспечить успешное проведение ис-
пытаний и ремонта двигателей.
Санитарно-технические требования предусматривают:
• обеспечение лабораторных помещений эффективной приточ-
но-вытяжной вентиляцией, необходимой для технических целей
и исключения возможности загрязнения их атмосферы вредными
веществами сверх предельно допустимой концентрации, установ-
ленной нормами для рабочих помещений, в том числе на содер-
жание в них окиси углерода, паров топлива и масла, паров ртути
(при пользовании ртутными пьезометрами) и других ядовитых
веществ;
294
• создание необходимых бытовых удобств для обслуживающего
персонала лабораторий, включая действующие нормы на площадь
и кубатуру помещений с вредными условиями труда, их освеще-
ние, отопление и водоснабжение;
• применение материалов для строительных конструкций, не
взаимодействующих с ядовитыми веществами (ртутные пары и
др-);
• борьбу с шумом в помещениях, где возможно длительное
пребывание обслуживающего персонала, и вне стен лаборатории,
поскольку в зоне 300 м от лаборатории уровень шума не должен
превышать 70 дБ.
Требования техники безопасности предусматривают:
• мероприятия, исключающие травматизм и производственные
заболевания, регулярный надзор за оборудованием, проведение
инструктажа новых рабочих и соблюдение технологии работы на
каждом рабочем месте;
• обеспечение персонала защитными приспособлениями, спец-
одеждой;
• соблюдение технологии работы с ртутными приборами. При-
боры должны иметь улавливающие устройства на выходе из тру-
бок и сборники под ними (на случай аварии). Стеклянные трубки
должны закрываться органическим стеклом. Для устранения воз-
можности выхода паров ртути в помещение поверхность ее в при-
борах закрывают слоем защитной жидкости (например, водой).
Пролитую на пол ртуть тщательно удаляют, например 20%-ным
раствором хлорного железа.
Требования пожарной безопасности включают в себя мероприя-
тия, предупреждающие взрывы и пожары в лабораториях, относя-
щихся в целом к категории пожароопасных сооружений. Трубопро-
воды централизованной подачи топлива рекомендуется проклады-
вать только с внешней стороны здания, а на вводе в помещение
они должны иметь запорные вентили и быть надежно заземлены.
Для обеспечения безопасности необходимы:
• периодический контроль оборудования топливных систем;
• организация хранения обтирочных и горючих материалов,
запас которых не должен превышать сменной потребности в за-
крытой таре;
• особые меры предосторожности при выполнении сварочных
работ, разрешаемых соответствующими инструкциями;
• постоянная готовность местных средств пожаротушения (пе-
сок, кошма, углекислые огнетушители), заготовленных в нужных
количествах и расположенных в доступных местах, так как в по-
мещениях лаборатории возможность загорания особенно велика.
Материалы, идущие на изготовление полов и покрытие внут-
ренних стен, должны быть износо- и огнестойки и непроницаемы
для топлива и масел.
295
При испытании тихоходных двигателей малой мощности с шум-
ностью, не превышающей 85 дБ, допускается размещать пульт и
обслуживающий его персонал в одном помещении с испытуемым
двигателем.
При испытании мощных и высокооборотных двигателей с шум-
ностью свыше 85 дБ пульт и персонал располагаются в отдельном
звукоизолированном помещении (кабине), снабженном окном для
визуального наблюдения за испытуемым двигателем. Стены бокса
для испытания двигателей должны быть облицованы звукопогло-
щающим материалом.
Современные установки для испытания двигателей снабжают-
ся также автоматическими устройствами для поддержания задан-
ного скоростного (или нагрузочного) режима, а также теплового
режима двигателя (температуры жидкости и масла). При наличии
таких устройств можно значительно ускорить процесс испытания
двигателя и повысить точность измерений.
11.2. Требования к личной безопасности и приемам
работы мотористов
Особый характер работы слесаря-моториста требует от него
дисциплинированности, строгого соблюдения технологического
режима, правильной эксплуатации оборудования, точного выпол-
нения требований инструкций и правил безопасности.
К испытанию двигателей допускаются мужчины не моложе
18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и техни-
ческое обучение с проверкой знаний в квалификационной ко-
миссии, имеющие удостоверение и квалификацию испытателя дви-
гателей (моториста), получившие инструктаж по безопасным ме-
тодам, приемам работы и по противопожарной безопасности не-
посредственно на рабочем месте, с отметкой в свидетельстве о
получении инструктажа. Повторный инструктаж должен прово-
диться не реже, чем через 3 мес.
Испытатель двигателей обязан хорошо знать правила использова-
ния стенда, его контрольных приборов и органов управления, полу-
чить техническое знакомство с электроустановкой, иметь отчетли-
вое представление об опасности электрического тока, знать меры
предосторожности при работе на стенде, уметь пользоваться сред-
ствами пожаротушения и уметь оказать первую (доврачебную) по-
мощь при несчастных случаях. Испытатель двигателей несет ответ-
ственность за правильную эксплуатацию закрепленного оборудования.
К управлению грузоподъемными машинами (электротельфер,
кран-балка) допускаются лица, ознакомленные с правилами
пользования этими машинами и получившие соответствующее
свидетельство.
296
Слесарь-моторист должен:
• носить на работе чистую, исправную, имеющую клеймо спец-
одежду, другие средства индивидуальной защиты, к которым от-
носятся специальная обувь, средства индивидуальной защиты
от шума (вкладыши «Беруши» или специальные наушники типа
ВЦНИИОТ-1);
• содержать рабочее место в чистоте и порядке;
• выполнять только ту работу, которая поручена администра-
цией и по которой проведен инструктаж;
• не допускать на свое рабочее место посторонних лиц;
• во время работы не отвлекаться от своих прямых обязаннос-
тей и не отвлекать других какими-либо действиями и разговора-
ми, не имеющими отношения к работе;
• при эксплуатации оборудования строго соблюдать технологи-
ческий режим, правильно эксплуатировать оборудование во вре-
мя его пуска, работы и останова;
• обо всех замеченных на рабочем месте недостатках или неис-
правностях инструмента, приспособлений и оборудования заявить
мастеру или руководителю работ и без его указаний к работе не
приступать;
• не оставлять работающее оборудование без присмотра. Уходя
с рабочего места даже на короткое время, перекрыть кран подачи
топлива, выработать топливо, перекрыть кран подачи масла, вы-
ключить зажигание. При уходе с рабочего места обязательно пре-
дупреждать мастера или руководителя работ;
• соблюдать правила личной гигиены. Не допускается на рабо-
чем месте принимать пищу, курить. Курить разрешается только в
местах, специально оборудованных для этой цели;
• при несчастном случае прекратить работу, сообщить мастеру
и обратиться в пункт медицинского обслуживания. Если необхо-
димо, вызвать скорую медицинскую помощь.
Перед началом работы слесарь-моторист должен:
• привести в порядок свою спецодежду. Застегнуть обшлага ру-
кавов и подобрать свисающие концы одежды, надеть головной
убор;
• убедиться, что рабочее место находится в чистоте, лишние
предметы убрать;
• проверить исправность инструмента, элекгроустройств испы-
тательного стенда, тормозных установок, контрольно-измеритель-
ных приборов;
• убедиться в исправности оборудования, обращая при этом
внимание на надежность заземления тормозной установки, раз-
водки по стенду, нормальную работу топливных кранов;
• убедиться в отсутствии утечки топлива в сети и в том, что
топливные краны закрыты;
• убедиться в достаточности освещенности рабочего места;
297
• проверить состояние грузоподъемной машины и убедиться в
ее исправности.
Во время работы слесарь-моторист должен:
• перед запуском двигателя закрыть ограждения ременной пе-
редачи и кардана;
• при обнаружении дефектов на работающем двигателе остано-
вить двигатель; при этом перекрыть кран подачи топлива, вырабо-
тать топливо, перекрыть кран подачи масла, выключить зажигание;
• обязательно применять предохранительные и защитные при-
способления, предусмотренные технологической картой;
• при испытании двигателей применять инструменты, исправ-
ные и соответствующего размера согласно технологии;
• следить, чтобы во время приработки и испытания двигателя
его вращающиеся шкивы и механизмы были обязательно закры-
ты предохранительными ограждениями или защитными решетка-
ми. Решетка, ограждающая вращающиеся шкивы, при испытании
двигателя также должна быть закрыта. Защитный кожух, закрыва-
ющий карданную передачу, должен открываться только при уста-
новке и снятии двигателя;
• следить, чтобы в помещениях испытательной станции всегда
надежно работала вытяжная вентиляция;
• при перемещении груза в горизонтальном направлении пред-
варительно поднять его на 0,5 м выше встречающихся на пути
предметов. Следить, чтобы путь был свободен и груз не мог задеть
за посторонние предметы. Сопровождая груз во время передвиже-
ния, не ходить под поднятым грузом и не перемещать груз над
людьми;
• не оставлять работающий двигатель без надзора даже на ко-
роткое время. Во время обеденного перерыва или по окончании
работы смены надежно перекрыть топливный кран;
• не допускать прорыва отработанных газов через неплотности
соединений;
• при установке двигателя на стенде или при снятии его со
стенда соблюдать последовательность операций согласно техно-
логии;
• не разбирать и не ремонтировать двигатель, подвешенный на
крюке троса грузоподъемной машины, и не оставлять двигатель в
подвешенном состоянии на крюке грузоподъемного механизма.
По окончании работы слесарь-моторист должен:
• по окончании испытания двигателя закрыть топливный кран,
доработать до полного израсходования смеси в карбюраторе и
выключить зажигание (для карбюраторных двигателей);
• привести в порядок рабочее место, убрать инструменты и при-
способления в отведенное для их хранения место;
• сдавая рабочее место сменщику или мастеру, сообщить обо
всех недостатках или неисправностях инструмента, приспособле-
298
ний и оборудования, обнаруженных в процессе работы, и о ме-
рах, принятых по их устранению.
• вымыть руки теплой водой с мылом, принять душ.
При возникновении аварийной ситуации слесарь-моторист дол-
жен немедленно остановить двигатель.
Аварийная остановка двигателя производится в следующих случа-
ях: при пожаре; при хлопках и пламени в карбюраторе; при утечке
топлива; при появлении сильных стуков в двигателе; при останов-
ке вытяжной вентиляции выхлопных газов; при отключении элек-
тропитания на стендах; при самопроизвольном увеличении скоро-
сти вращения коленчатого вала выше допустимой (3400 мин-1).
Слесарь-моторист должен выполнять следующие требования по
пожарной безопасности:
• знать правила пожарной безопасности, а также уметь обра-
щаться с пожарным инвентарем и правильно использовать его в
случае возникновения пожара;
• следить, чтобы на рабочем месте всегда был огнетушитель,
ящик с сухим песком, лопата;
• для хранения обтирочных, использованных и замасленных
материалов пользоваться металлическим баком или ящиком с гер-
метично закрывающейся крышкой. Ящик должен стоять в стороне
от рабочего места;
• в случае возникновения пожара на испытательной станции
немедленно перекрыть магистральные трубопроводы подвода топ-
лива, масла и приступить к тушению пожара, одновременно со-
общив о пожаре в пожарную охрану;
• если пожар возник на испытываемом и работающем двигате-
ле, то немедленно перекрыть подачу топлива и увеличить частоту
вращения коленчатого вала двигателя для того, чтобы дать воз-
можность быстрее израсходовать оставшееся топливо.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют требования к оборудованию рабочих мест мото-
ристов?
2. Что относится к технологическим требованиям?
3. Что относится к санитарно-техническим требованиям?
4. Что относится к требованиям техники безопасности?
5. Что относится к требованиям пожарной безопасности?
6. Кто допускается к испытанию двигателей?
7. Что должен выполнить слесарь-моторист перед началом работы?
8. Что должен выполнять слесарь-моторист во время работы?
9. Что должен выполнить слесарь-моторист после окончания работы?
10. Что должен выполнить слесарь-моторист при возникновении ава-
рийной ситуации?
11. Какие требования предъявляются к слесарю-мотористу по пожар-
ной безопасности?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автомобиль Volkswagen «Passat» : руководство по ремонту. — М. :
Арго (АНИ), 1999. — 358 с. — (Авторемонт).
2. Автомобиль Volvo. Модель 850. — М.: Арго (АНИ), 1998. — 416 с. —
(Авторемонт).
3. Дмитриевский А. В. Бензиновые двигатели / А. В. Дмитриевский,
А. С. Тюфяков. —- М.: Машиностроение, 1986. — 216 с.
4. Звонов В. А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания / В. А. Зво-
нов. — М.: Машиностроение, 1981. — 160 с.
5. Инструкция по охране труда для испытателей двигателей внутренне-
го сгорания № 27.105.55139—89. — М.: Изд-во АМО «ЗИЛ», 1989. — 17 с.
6. Кривенко П. М. Ремонт дизелей сельхозназначения / П. М. Кривен-
ко, И. М. Федосов, В. Н. Аверьянов. — М.: Агропромиздат, 1990. — 271 с.
7. Кузнецов А. С. Автомобили семейств ЗИЛ-4331 и ЗИЛ-133 : руковод-
ство по ремонту и техническому обслуживанию / А. С. Кузнецов. — М. :
Третий Рим, 2003. — 247 с.
8. Кузнецов А. С. Автомобили семейства ЗИЛ-5301 : альбом по устрой-
ству и техническому обслуживанию / А. С. Кузнецов. — М.: Третий Рим,
2000. - 74 с.
9. Кузнецов А. С. Автомобили ЗИЛ-5301 «Бычок» и его модификации :
руководство по ремонту и эксплуатации / А. С. Кузнецов, С. И. Глазачев. —
М.: Атласы, 2004. — 268 с.
10. Кузнецов А. С. Автомобили моделей ЗИЛ-4333, ЗИЛ-4314 и их мо-
дификации. Устройство, эксплуатация, ремонт / А. С. Кузнецов, С. И. Гла-
зачев. — М.: Транспорт, 1996. — 288 с.
11. Кузнецов А. С. Автомобили семейства ЗИЛ-4314 (-130), -4333 : аль-
бом по устройству и техническому обслуживанию / А. С. Кузнецов,
С. И. Глазачев. — М.: Третий Рим, 1998. — 89 с.
12. Кузнецов А. С. Практическое руководство по ремонту и техническо-
му обслуживанию автомобилей ЗИЛ-433360, ЗИЛ-433110, ЗИЛ-442160,
ЗИЛ-494560 / А. С. Кузнецов. — М.: Третий Рим, 2003. — 208 с.
13. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслужи-
ванию автомобилей ВАЗ-2110, ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112 / [С. Н. Волгин,
А. П. Игнатов, С. Н. Косарев и др.] — М. : Третий Рим, 1998. — 162 с. —
(Авторемонт).
14. Спичкин Г. В. Диагностирование технического состояния автомоби-
лей/ Г. В. Спичкин, А. М.Третьяков, Б.Л.Либин. — М.: Высш, шк., 1983. —
368 с.
15. Твег Р. Системы впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ре-
монт / Р.Твег. — М.: За рулем, 2002. — 143 с.
16. Харазов А. М. Диагностическое обеспечение технического обслужива-
ния и ремонта автомобилей / А. М. Харазов. — М.: Высш, шк., 1990. — 207 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.....................................................3
Введение........................................................4
Глава 1. Устройство и работа агрегатов автомобиля...............6
1.1. Классификация и технические характеристики автомобилей.....6
1.2. Общее устройство автомобиля................................12
1.2.1. Двигатель............................................12
1.2.2. Шасси................................................13
1.2.3. Кузов................................................26
Глава 2. Устройство и работа автотракторных двигателей
внутреннего сгорания...........................................28
2.1. Классификация автотракторных двигателей
внутреннего сгорания и их назначение............................28
2.2. Основные показатели двигателя, его общее устройство и
характеристики..................................................29
2.3. Устройство корпусных деталей двигателя
и его подвески..................................................43
2.4. Устройство кривошипно-шатунного
механизма двигателя.............................................48
2.5. Устройство механизма газораспределения....................59
2.6. Устройство системы охлаждения двигателя...................72
2.7. Устройство смазочной системы двигателя....................81
Глава 3. Системы питания двигателей с искровым зажиганием.......90
3.1. Система питания карбюраторных двигателей..................90
3.2. Система питания газовых двигателей.......................111
3.3. Система питания инжекторных двигателей...................118
3.4. Устройство системы питания
двигателя воздухом..............................................135
Глава 4. Система питания дизеля...............................138
4.1. Устройство и работа системы питания дизеля.................138
4.2. Привод ТНВД и автоматическая муфта опережения
впрыска топлива................................................147
4.3. Регуляторы частоты вращения
коленчатого вала...............................................150
4.4. Форсунка.................................................154
4.5. Устройство системы питания дизеля воздухом...............155
Глава 5. Пуск двигателей внутреннего сгорания................159'
5.1. Пуск двигателей с искровым зажиганием....................159
5.2. Пуск газовых двигателей..................................161
5.3. Пуск дизелей.............................................162
expert22 для http://rutracker.org 301
5.4. Устройства облегчения пуска двигателей
при отрицательных температурах..............................164
Глава 6. Техническое обслуживание двигателя.................170
6.1. Понятие о техническом обслуживании
и сроках его проведения.....................................170
6.2. Техническое обслуживание механизмов двигателя..........171
6.3. Техническое обслуживание смазочной системы.............173
6.4. Техническое обслуживание системы питания...............176
6.5. Техническое обслуживание системы охлаждения............178
6.6. Техническое обслуживание системы питания двигателя
воздухом....................................................181
Глава 7. Диагностирование состояния двигателя
7.1. Понятие о диагностировании состояния двигателя
и параметрах диагностики.................................184
7.2. Диагностирование кривошипно-шатунного механизма
и механизма газораспределения...............................188
7.3. Диагностирование смазочной системы.....................195
7.4. Диагностирование системы охлаждения....................195
7.5. Диагностирование системы питания карбюраторного
двигателя...................................................198
7.6. Возможные неисправности двигателя
и методы их устранения.......................................203
7.7. Понятие о токсичности отработавших газов
и средствах борьбы с токсичностью............................220
Глава 8. Ремонт двигателей внутреннего сгорания.............224
8.1. Понятие о ремонте и организация ремонта двигателей
внутреннего сгорания........................................224
8.2. Снятие силового агрегата с грузового автомобиля........226
8.3. Снятие приборов и внешних агрегатов, смонтированных
на двигателе................................................227
8.4. Разборка механизмов двигателя..........................229
8.5. Дефектация и восстановление деталей двигателя..........237
8.5.1. Понятие о дефектации и восстановлении деталей.....237
8.5.2. Дефектация корпусных деталей двигателя............241
8.5.3. Дефектация головок цилиндров и клапанов...........245
8.5.4. Дефектация шатунно-поршневой группы...............251
8.5.5. Дефектация коленчатого вала.......................254
8.5.6. Дефектация распределительного вала................256
8.6. Ремонт агрегатов систем охлаждения и смазки двигателя..257
8.6.1. Ремонт масляного насоса смазочной системы.........257
8.6.2. Ремонт центробежного масляного фильтра
смазочной системы........................................259
8.6.3. Ремонт жидкостного насоса системы охлаждения......260
Глава 9. Сборка двигателя...................................263
9.1. Общие рекомендации по сборке двигателя.................263
302
expert22 для http://rutracker.org
9.2. Сборка блока цилиндров двигателя........................263
9.3. Сборка коленчатого вала на примере двигателя ЗИЛ-508.10.265
9.4. Сборка и установка шатунно-поршневой группы на примере
двигателя ЗИЛ-508.10.........................................270
9.5. Сборка и установка распределительного вала
на примере двигателя ЗИЛ-508.10 .............................273
9.6. Сборка и установка крышки распределительных шестерен
и масляного картера на примере двигателя ЗИЛ-508.10..........274
9.7. Сборка и установка головок цилиндров
и газопроводов на примере двигателя ЗИЛ-508.10...............275
9.8. Монтаж внешних узлов и агрегатов двигателя
на примере двигателя ЗИЛ-508.10 .............................276
Глава 10. Ремонт топливной аппаратуры........................279
10.1. Ремонт топливной аппаратуры дизеля.....................279
10.1.1. Ремонт топливного насоса высокого давления.......279
10.1.2. Ремонт фильтра грубой очистки топлива............283
10.1.3. Ремонт форсунки..................................283
10.2. Ремонт топливной аппаратуры карбюраторного двигателя...285
10.2.1. Общие рекомендации по ремонту аппаратуры.........285
10.2.2. Ремонт карбюратора...............................285
10.2.3. Ремонт топливного насоса.........................292
Глава 11. Гигиена и охрана труда при работе
с двигателями внутреннего сгорания...........................294
11.1. Требования к оборудованию рабочих мест мотористов......294
11.2. Требования к личной безопасности и приемам работы
мотористов...............................................296
Список литературы............................................300
expert22 для http://rutracker.org
Учебное издание
Кузнецов Анатолии Сергеевич
Слесарь по ремонту автомобилей (моторист)
Учебное пособие
6-е издание, стереотипное
Редактор Е. В. Соловьева
Технический редактор Н. И. Горбачева
Компьютерная верстка: С. Ф. Блудова
Корректоры С.Ю.Свиридова, Т.Н.Морозова
Изд. № 106109379. Подписано в печать 05.04.2011. Формат 60 х90/16.
Гарнитура «Таймс». Печать офсетная. Бумага офс. № 1. Усл. печ. л. 19,0.
Тираж 1 500 экз. Заказ № 4149.
Издательский центр «Академия», www.academia-moscow.ru
125252, Москва, ул. Зорге, д. 15, корп. 1, пом. 266.
Адрес для корреспонденции: 129085, Москва, пр-т Мира, 101В, стр. 1, а/я 48.
Тел./факс: (495) 648-0507, 616-00-29.
Санитарно-эпидемиологическое заключение РОСС RU. АЕ51. Н 14963 от 21.12.2010.
Отпечатано с электронных носителей издательства.
ОАО «Тверской полиграфический комбинат», 170024, г. Тверь, пр-т Ленина, 5.
Телефон: (4822) 44-52-03, 44-50-34. Телефон/факс: (4822) 44-42-15.
Home page - www.tverpk.ru Электронная почта (E-mail) - sales@tverpk.ru
Для подготовки квалифицированных
кадров по профессии «Автомеханик»
рекомендуются следующие учебники
и учебные пособия:
В. В. Селифонов, М.К. Бирюков
Устройство и техническое
обслуживание грузовых автомобилей
В. С. Кланица
Охрана труда на автомобильном
транспорте
В.П. Митронин, А. А.Агабаев
Контрольные материалы по предмету
«Устройство автомобиля»
А.П. Пехальский, И. А. Пехальский
Устройство автомобилей (плакаты
и альбом плакатов)
Издательский центр «Академия»
www. academia-moscow. ru