Система питания двигателя внутреннего сгорания воздухом

Система питания двигателя воздухом предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки от пыли и распределения его по цилиндрам двигателя.

Система питания двигателя воздухом (рис. 50) состоит из; воздухоочистителя, уплотнителя, колпака воздухозаборника, впускных коллекторов, патрубков и труб, соединяющих воздухозаборник с воздухоочистителем и воздухоочиститель с впускными коллекторами, индикатора засоренности.

Уплотнитель представляет собой гофрированный резиновый патрубок, в который вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с переходником.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Воздухоочиститель сухого типа, двухступенчатый, предназначен для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли: (рис. 51).

Он состоит из корпуса с пылеотбойником, крышки, предварительного очистителя, надеваемого на фильтрующий элемент. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается уплотнительным кольцом 8. Крышка крепится к корпусу тягами. Корпус воздухоочистителя изготовлен из листовой освинцованной стали толщиной 1,2 мм. Очистка воздуха в воздухоочистителе двухступенчатая. Первая ступень очистки — моноциклон, имеющий пылеотбойник, обеспечивающий вращение воздушного потока вокруг фильтрующего элемента и очистку воздуха от крупной пыли, которая собирается в бункере. Пылеотборный бункер образован крышкой и съемной заглушкой.

Рис. 50. Система питания двигателя воздухом:
1 — воздухозаборник; 2 — труба; 3 — уплотнитель; 4 — воздухоочиститель

Вторая ступень очистки — фильтрующий элемент, состоящий из наружного и внутреннего кожухов. Кожухи изготовлены из перфорированной стали и гофрированного фильтрующего картона, соединены по торцам металлическими крышками, которые приклеены специальным клеем. Фильтрующий элемент плотно прижат к днищу корпуса и уплотнен двумя торцевыми резиновыми кольцами. Крепится фильтрующий элемент в корпусе па шпильке самостопорящейся гайкой.

Предварительно очищенный в первой ступени воздух поступает во вторую ступень со сменным картонным фильтрующим элементом, где, проникая через поры картона, оставляет на его поверхности мелкие частицы пыли.

Рис. 51. Воздухоочиститель:
1 — пылеотбойник; 2 — тяга; 3 — предварительный очиститель; 4 — гайка крепления фильтрующего элемента; 5 — заглушка; 6 — стягивающие шнурка предварительного очистителя; 7 — крышка; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — корпус; 10 — фильтрующий элемент

Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, на фильтрующий элемент надевается предварительный очиститель-оболочка из нетканого фильтровального полотна.

Очищенный воздух через патрубок поступает во впускные коллекторы и далее в цилиндры двигателя.

Индикатор (рис. 52) регистрирует загрязненность воздухоочистителя. Он состоит из корпуса, красного барабана, пружины н штуцера. По мере засоренности воздухоочистителя повышается вакуум во впускных коллекторах двигателя и при достижении разрежения 0,007 МПа (0,07 кгс/см2) индикатор срабатывает, т. е. красный барабан закрывает окно индикатора, сигнализируя о необходимости очистки или замены картонного фильтрующего элемента.

Устанавливается индикатор в кабине слева над панелью приборов.

На автомобилях ранних выпусков устанавливался воздухоочиститель другой конструкции, а индикатор засоренности его размещался на левом впускном коллекторе.

Впускные коллекторы предназначены для распределения воздуха по цилиндрам двигателя. Коллекторы отлиты из алюминиевого сплава и крепятся на боковых поверхностях головок цилиндров со стороны развала при помощи болтов через уплотнительные паронитовые прокладки. Каждый впускной коллектор имеет резьбовое отверстие, предназначенное для установки свечи термостата (рис. 53).

Система питания воздухом двигателя

Система питания воздухом служит для очистки его от пыли и подвода к цилиндрам двигателя.

Основная функция рассматриваемой системы — очистка воздуха от пыли, поскольку, попадая в цилиндр двигателя, ее частицы вызывают интенсивное абразивное изнашивание деталей кривошипно-шатунного механизма, в основном стенок цилиндров, поршневых колец, шеек и подшипников коленчатого вала. Износ приводит к снижению мощности двигателя, сокращению срока его службы, увеличению расхода топлива и смазочного масла. Если воздух, поступающий в цилиндры, не очищать, то срок службы двигателя резко уменьшается. Например, при движении по проселку гусеничной машины без воздухоочистителя выход из строя двигателя происходит после 15… 20 ч работы.

В систему питания воздухом входят воздухозаборник, воздухоочиститель и впускной коллектор, по которому очищенный воздух поступает из воздухоочистителя к цилиндрам двигателя. В некоторых случаях система питания может включать в себя устройства отсоса пыли из пылесборников воздухоочистителей.

Экспериментально установлено, что практически безвредны для работы двигателя пылинки размером 0,001 мм. Однако такая степень очистки воздуха связана со значительными потерями мощности, поэтому допускается попадание в двигатель частиц большего размера, но в очень малой концентрации.

Параметр воздуха, характеризующий концентрацию пыли в нем, называется запыленностью. Под запыленностью воздуха понимают массу пыли в граммах, содержащейся в 1 м3 воздуха. Если запыленность не превышает 0,001 г/м3, то пыль практически не влияет на работу двигателя. На входе в воздухоочиститель запыленность воздуха изменяется в широких пределах и зависит в основном от следующих факторов: климатические и дорожные условия, конструкция ходовой части, скорость движения и высота воздухозаборника над уровнем дороги. Особенно существенно она меняется по высоте.

Воздухоочиститель ТС должен удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать высокую степень очистки
иметь минимальное и стабильное во времени сопротивление проходу воздуха
обладать малой массой и небольшими габаритами
иметь ресурс, равный ресурсу двигателя
длительно работать без промывки или смены фильтрующего элемента
обеспечивать малую трудоемкость работ по обслуживанию и эффективное глушение шума при впуске

Конструкции воздухоочистителей современных колесных и гусеничных машин отличаются многообразием. Однако среди них можно выделить следующие основные типы: инерционные, инерционно-центробежные, фильтрующие, комбинированные, т.е. имеющие не менее двух ступеней очистки.

В инерционных воздухоочистителях используется сила инерции движущихся с большой скоростью пылинок. При резком изменении направления движения воздуха в этих очистителях частицы пыли продолжают двигаться по инерции в первоначальном направлении и, вылетая из воздушного потока, поступающего в двигатель, удаляются наружу либо задерживаются в пылесборниках или специальных масляных ваннах.

В инерционно-центробежных воздухоочистителях наряду с силами инерции, возникающими при резком изменении направления потока воздуха, используются также центробежные силы: воздух, проходя через такой очиститель, закручивается с помощью спиральных направляющих, тангенциального (расположенного по касательной к цилиндрической стенке) входа или другими способами. Частицы пыли отбрасываются центробежным силами к стенке корпуса воздухоочистителя и скатываются по ней в пылесборник.

Инерционно-центробежные воздухоочистители без вращающихся деталей называются циклонами. Существуют также инерционно-центробежные воздухоочистители роторного типа, в которых очистка воздуха от пыли осуществляется за счет действия центробежных сил, вызванных вращающимся ротором. В таком очистителе ротор вращается обычно вследствие взаимодействия его лопастей с потоком воздуха, стремящимися попасть во впускную трубу из-за разрежения, создаваемого работающим двигателем.

Серьезным преимуществом инерционных и инерционно-центробежных воздухоочистителей является возможность выброса сухой пыли из их пылесборников в атмосферу путем отсоса. Это особенно важно при сильной запыленности воздуха, когда необходимо непрерывное удаление пыли. Возможность отсоса сухой пыли из пылесборника обусловлена разрежением, создаваемым в выпускной трубе двигателя с помощью эжекционного устройства. Основной недостаток инерционных и инерционно-центробежных воздухоочистителей — недостаточно высокая эффективность при очистке воздуха от мельчайших частиц.

Фильтрующие воздухоочистители при очистке воздуху от пыли обеспечивают его фильтрацию в пористых материалах или адсорбцию пылевых частиц на смоченных маслом поверхностям В качестве фильтрующего элемента могут применяться смоченные маслом металлические сетки, промасленные кассеты с капроновой ,или проволочной набивкой, пропитанная маслом полиуретановая пена, синтетические материалы на перфорированном каркасе и т.д. Однако в настоящее время наиболее широкое распространение получили сухие фильтрующие элементы из картона, уложенного «гармошкой». Картонные фильтры, эффективные при любом режиме работы двигателя, задерживают более 99 % частиц размером свыше 2 мкм.

Относительно недавно на некоторых ТС начато использование так называемого марлевого фильтра, в котором помимо обычных принципов фильтрации в пористых материалах реализуется принцип удержания пылевых частиц на поверхности фильтрующего элемента за счет статического электричества. Дело в том, что двойной каркас из алюминиевой сетки и пропитанная специальным силиконовым составом марлевая набивка такого фильтра образуют своеобразный конденсатор, который заряжается статическим электричеством при трении между пылинками. В результате пылинки как бы налипают на наружную поверхность фильтра, образуя подобие «шубы». Ресурс такого фильтрующего элемента значительно больше, чем у обычного картонного, так как пыль не остается внутри фильтра, а скапливается на его поверхности и может быть легко удалена при очередном техническом обслуживании.

Достоинством фильтрующих воздухоочистителей является их способность задерживать мельчайшие частицы пыли, а недостатком — необходимость периодической очистки, промывки или замены фильтрующих элементов.

Комбинированные воздухоочистители сочетают в себе преимущества очистителей рассмотренных типов. Они широко используются как на колесных, так и на гусеничных машинах. Чаще всего применяют две ступени очистки. На первой ступени (действует инерционный очиститель или циклон) из воздуха удаляются наиболее крупные и тяжелые частицы, на второй (фильтрующий очиститель) — мелкие пылинки.

Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую. Для этого в камеру сгорания поступает горючая смесь, состоящая из топлива и воздуха, а затем воспламеняется. Оптимальное соотношение компонентов обеспечивает получение максимальных динамических характеристик. За забор и впуск воздуха в цилиндры двигателя отвечает соответствующая система питания.

Основные системы наддува

Независимо от конструкции, воздух в двигатель попадает из атмосферы. Это актуально как для бензиновых, так и дизельных модификаций. В общем случае в схему входят:

воздухозаборник;
фильтр;
впускной патрубок;
турбокомпрессор;
дроссельная заслонка (для бензиновых двигателей);
промежуточный радиатор;
впускной коллектор.

Турбокомпрессором (турбиной) оснащают дизельные моторы, но принудительным наддувом оборудуют также и работающие на бензине. Наддув позволяет силовому агрегату развить более высокую мощность за счёт генерации большего давления.

Система подачи воздуха на бензиновых двигателях

Конструкция систем питания воздухом моторов любых моделей принципиальных отличий не имеет. Первый элемент — воздухозаборник, компонент двигателя, который отвечает за сообщение с атмосферой. Его устанавливают под капотом так, чтобы эффективно забирать воздушные массы на всех скоростных режимах. Раструб воздухозаборника закреплён корпусом головной оптики с правой или с левой стороны авто, около радиаторной решётки.

После попадания в заборник поток движется в фильтр. Это обязательный компонент воздушной системы двигателя, отвечающий за очистку потока от пыли. Если мельчайшие частицы из атмосферы будут беспрепятственно поступать в ДВС, начнётся интенсивный износ стенок цилиндров, что приведёт к поломке мотора. Фильтр очистки поступающего воздуха включает фильтрующий элемент и корпус. Устанавливают его в подкапотном пространстве недалеко от воздухозаборника, к корпусу авто крепят через резиновые демпферы.

Миновав фильтр, воздушный поток попадает во впускной патрубок. Это соединительная труба, предназначенная для дистанцирования элементов системы. В нижней части патрубка делают «ловушку» для воды. Это небольшое углубление, куда стекает жидкость, попавшая в устройство для подачи воздуха после преодоления глубоких луж.

В корпусе фильтра или во впускном патрубке устанавливают датчик, измеряющий скорость движения воздушных масс.

Регулирует обороты коленвала дроссельная заслонка. Механизм напрямую связан с педалью акселератора, при нажатии на которую увеличивается воздушный поток. В корпусе дросселя расположен регулятор холостых оборотов и датчик положения заслонки. Первый отвечает за поддержание минимального вращения коленвала, второй — передаёт информацию блоку управления о степени открытия механизма.

После дроссельной заслонки поток попадает во впускной коллектор. Это последняя деталь в схеме на пути подачи воздуха в цилиндры. Делают его из металла (сплава на основе алюминия) или пластика. Коллектор отвечает за формирование горючей смеси, которая в дальнейшем попадает в камеру сгорания. Впрыск горючего осуществляют инжекторы, установленные непосредственно в корпусе детали.

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Компоновка мотора, работающего на солярке, от бензинового практически не отличается. В схеме питания отсутствует дроссельная заслонка, установлен турбокомпрессор и реализован более сложный принцип формирования топливной смеси. В двигатель с дизельной аппаратурой и турбиной воздушный поток попадает через заборник, который представляет собой полный аналог элемента бензинового мотора. Очистка воздушной массы также происходит в фильтре. Однако для силовых агрегатов, устанавливаемых на спецтехнику, предусмотрена многоступенчатая фильтрация. В условиях сильной запылённости используют инерционный предварительный очиститель и другие подобные решения.

После фильтра воздушные массы попадают в центробежный нагнетатель. Турбина работает за счёт энергии отработанных газов и предназначена для генерации большего крутящего момента. Поток, проходя через нагнетатель, нагревается. Для его охлаждения предусмотрен промежуточный теплообменник — интеркулер. Элемент позволяет незначительно повысить мощность ДВС по сравнению с базовыми характеристиками.

Последний элемент системы — коллектор. В отличие от бензинового, в дизельном нет дроссельного узла, а воздух беспрепятственно попадает в цилиндры. Генерация крутящего момента регулируется количеством впрыскиваемого топлива. Однако в современных моторах заслонка всё же есть, но выполняет она другую функцию. Совместно с клапаном EGR она способна улучшить экологические показатели мотора на переходных режимах работы. Снижение токсичности выхлопных газов происходит за счёт повторного их использования при формировании горючей смеси.

Система регенерации выхлопных газов позволяет снизить их токсичность, но в то же время существенно сокращает ресурс силового агрегата. Моторы, оснащённые этой технологией, работают в 4-5 раз меньше до капитального ремонта.

Как увеличить подачу воздуха в двигатель

От количества и качества поступающих в мотор воздушных масс зависят его эксплуатационные характеристики. Для генерации большей мощности владельцы авто пытаются увеличить подачу воздуха. Для этого в конструкцию силового агрегата вносят изменения. Установка модернизированной системы питания позволяет получить несколько дополнительных лошадиных сил.

Наиболее простой и бюджетный способ — установка фильтра нулевого сопротивления взамен штатного. Однако этот метод используют на спортивных и специально подготовленных авто. Для стоковых двигателей прирост мощности будет минимален, а расходы на более частую замену фильтрующего элемента существенно возрастут.

Часто повышают крутящий момент за счёт доработки штатной системы подачи воздуха. Способ подразумевает комплексный подход к модернизации. В первую очередь измеряют местные сопротивления движению потока, затем меняют конфигурацию воздухозаборника, корпуса фильтра, впускного патрубка так, чтобы движению воздуха ничего не мешало.

Существенно повысить «резвость» атмосферного мотора позволяет электрический нагнетатель. Монтаж турбины осуществляют во впускной патрубок. В результате улучшается общий процесс смесеобразования, мощность двигателя растет, повышается эластичность во время работы ДВС на разных режимах, автомобиль демонстрирует улучшенные динамические характеристики.

Увеличить поступление воздушных масс позволяет вынос воздухозаборника из подкапотного пространства. «Холодный впуск» обеспечивает снижение температуры в коллекторе, а также незначительное повышение давления во время движения. Однако вынос воздухозаборника сопряжён с риском попадания в него воды, что может привести к гидроудару и поломке двигателя.

Система питания двигателя — сложный компонент, исправность которого обеспечивает нормальное функционирование силового агрегата. Для улучшения динамических характеристик возможен тюнинг отдельных элементов, отвечающих за подачу воздуха в цилиндры.

система питания двигателя воздухом

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность работы и мощность двигателя, увеличить время работы воздухоочистителя (ВО) между техническими обслуживаниями за счет нахождения наиболее рациональных соотношений геометрических размеров конструкторских решений. Система питания двигателя воздухом содержит воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками. Воздухоочиститель снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения

1. Система питания двигателя воздухом, содержащая воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель (ВО) с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками, отличающаяся тем, что воздухоочиститель снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

2. Система питания двигателя воздухом по п.1, отличающаяся тем, что выходной патрубок воздухоочистителя соединен с патрубком турбокомпрессора двигателя посредством конфузорной воздухопитающей трубы, имеющей общую продольную ось с упомянутыми патрубками, при этом соотношение длины воздушной трассы от воздухоочистителя до турбокомпрессора к внутреннему диаметру патрубка турбокомпрессора равно 10,5:1, а соотношение площадей входа и выхода воздухопитающей трубы равно 3:1.

3. Система питания двигателя воздухом по п.2, отличающаяся тем, что выходной патрубок воздухоочистителя выполнен овальным с наклоном в сторону конфузорной воздухопитающей трубы и с площадью сечения, составляющей 0,51-0,55 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области бронетанковой техники и может быть использовано в танках, эксплуатируемых в условиях повышенной запыленности воздуха и имеющих малый объем моторно-трансмиссионного отделения (МТО) при мощном двигателе и большом расходе воздуха, а также для повышения надежности работы двигателя и повышения его мощности без увеличения габаритов силовой установки.

Система питания двигателя воздухом предназначена для очистки воздуха и подвода его к цилиндрам двигателя.

Наиболее близкой по техническому решению является система питания двигателя воздухом, примененная на танке Т-72А (см. Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 2, ч.1. М.: Военное издательство, 1988, стр.307-314), которая и принята за прототип. Указанная система включает в себя воздухопитающее окно с защитными жалюзи, двухступенчатый воздухоочиститель (ВО) с крышкой, выходным патрубком и пылесборником, двигатель с нагнетателем, впускными и выпускными коллекторами, трубы отсоса пыли из пылесборника ВО, сигнализатор предельного сопротивления ВО, циклонный аппарат со щитками и сетками, собранный из циклонов с входными патрубками.

Недостатком этой системы является большой подогрев воздуха на входе в двигатель, приводящий к снижению мощности двигателя, увеличению теплоотдачи в системе охлаждения и смазки двигателя, повышению температуры цилиндропоршневой группы. Все это снижает надежность работы двигателя.

Трасса подвода воздуха к нагнетателю двигателя имеет три поворота, которые увеличивают гидравлическое сопротивление ВО и ухудшают из-за срыва воздушных потоков наполнение нагнетателя воздухом, и как следствие приводят к снижению коэффициент полезного действия (КПД) нагнетателя, а также к более частому техническому обслуживанию ВО.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы двигателя, его мощности и увеличение времени работы ВО между техническими обслуживаниями за счет нахождения наиболее рациональных соотношений геометрических размеров конструкторских решений.

Указанная цель достигается тем, что ВО снабжен дополнительными щитками, установленными на его крышке со сторон двигателя и вентилятора системы охлаждения, а воздухопитающее окно выполнено площадью входного сечения, составляющей 0,65-0,75 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата. Выходной патрубок ВО соединен с патрубком турбокомпрессора двигателя посредством конфузорной воздухопитающей трубы, имеющей общую продольную ось с упомянутыми патрубками, при этом соотношение длины воздушной трассы от ВО до турбокомпрессора к внутреннему диаметру патрубка турбокомпрессора равно 10,5:1, а соотношение площадей входа и выхода воздухопитающей трубы равно 3: 1. Выходной патрубок ВО выполнен овальным с наклоном в сторону воздухопитающей трубы и с площадью сечения, составляющей 0,51-0,55 суммарной площади сечения входных патрубков циклонного аппарата.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию «Новизна».

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению «Изобретательский уровень».

Изобретение может быть применено при изготовлении бронетанковой техники, поэтому оно промышленно применимо.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сверху на систему питания двигателя воздухом; на фиг.2 изображен ее вид справа (вид А на фиг.1); на фиг.3 изображена установка дополнительных щитков (сеч. Б-Б на фиг.1).

Система питания двигателя воздухом содержит воздухоочиститель 1 с крышкой 2, двигатель 3, дополнительные щитки 4, воздухопитающее окно 5, входные патрубки 6 циклонов, циклонный аппарат 7, выходной патрубок 8 воздухоочистителя 1, патрубок 9 турбокомпрессора 10, конфузорную воздухопитающую трубу 11.

Система питания двигателя воздухом работает следующим образом.

Загрязненный атмосферный воздух за счет разряжения поступает через воздухопитающее окно 5 на входные патрубки 6 циклонов циклонного аппарата 7. Поступление нагретого горячего воздуха из МТО на входные патрубки 6 циклонов циклонного аппарата 7 ограничивается дополнительными щитками 4, установленными на крышке 2 воздухоочистителя 1 со сторон двигателя 3 и вентилятора системы охлаждения.

Очищенный в циклонном аппарате 7 воздух через выходной патрубок 8 воздухоочистителя 1 и воздухопитающую трубу 11 поступает на патрубок 9 турбокомпрессора 10 и далее в цилиндры двигателя 3.

Конструктивное исполнение воздухопитающего окна, воздухопитающей трубы, выходного патрубка воздухоочистителя в соответствии с установленными соотношениями геометрических параметров определено экспериментальным путем и является наиболее эффективным по повышению надежности работы системы.

Система питания двигателя воздухом

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-

ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ

Военная кафедра

«УТВЕРЖДАЮ»

Начальник цикла военной кафедры

Полковник М. НепОДКОСОВ

«_____»____________ 2011__г.

для проведения занятия по дисциплине

ТЕМА 3: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО БМП-2.

ЗАНЯТИЕ 5: СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУХОМ. УСТРОЙСТВО ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

ОДОБРЕНА НА ЗАСЕДАНИИ ПМК № 4

«____» _______________20__ г.

ПРОТОКОЛ №______

УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

1. Изучить со студентами техническую характеристику и общее устройство системы питания двигателя воздухом.

2. Изучить со студентами техническую общее устройство и работу системы выпуска отработавших газов.

3. Прививать студентам навыки в грамотном обслуживании БТР-80.

4. Воспитывать у обучаемых чувство уверенности в надежности и безотказности БТР-80.

ВРЕМЯ: 2 часа

МЕСТО:класс технической подготовки

МЕТОД:групповое занятие

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

1. Стенды — УДС-80.

РУКОВОДСТВА И ПОСОБИЯ:

1. Бронетранспортер БТР-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 1. М., Воениздат, 1989.

2. Бронетранспортер БТР-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 2. М., Воениздат, 1990.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЁТ ВРЕМЕНИ

№ п/п	Перечень отрабатываемых учебных вопросов (при необходимости краткое содержание и методика их отработки)	Время (мин.)	Наглядные пособия и ТСО и контроля
I.	Вступительная часть — проверяю наличие личного состава по журналу — объявляю тему и цель занятия, учебные вопросы
II.	Основная часть 1-й вопрос:Назначение, характеристика и общее устройство системы питания двигателя воздухом. 2-й вопрос: Назначение и обще устройство системы выпуска отработавших газов.	Стенд, слайды Стенд
III.	Заключительная часть — подвожу итоги занятия — напоминаю тему и цели занятия — даю задание на самоподготовку — объявляю тему и место следующего занятия по предмету

СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛА :

1–й учебный вопрос Назначение, характеристика и общее устройство

Системы питания двигателя воздухом.

Система питания двигателя воздухом

Система питания воздухом обеспечивает очистку от пыли воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Система состоит из воздухозаборной трубы (1) (рис. 12), кольцевого воздуховода (5) с карманом (6) воздухоочистителя (11) с эжектором отсоса пыли (12).

Работа системы питания воздухом. Атмосферный воздух через трубу и кольцевой воздуховод поступает в карман воздуховода, откуда часть его по патрубку направляется на охлаждение компрессора, другая часть через патрубок поступает в воздухоочиститель.

Воздухоочиститель предназначен для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Он представляет собой устройство с циклонным аппаратом и эжектором для удаления пыли. С всасывающими коллекторами двигателя воздухоочиститель соединен двумя патрубками.

Рис. 12. Система питания воздухом

1 – воздухозаборная труба; 2 – трубки подвода воздуха из пневмосистемы; 3 – патрубок для забора воздуха в ФВУ; 4 – клапан слива воды из поддона; 5 – кольцевой воздуховод; 6 – карман воздуховода; 7 – клапаны; 8 – патрубок забора воздуха в компрессор; 9 – лючок трассы зимнего забора воздуха; 10 – патрубок забора воз-

духа в генератор; 11 – воздухоочиститель; 12 – эжектор отсоса пыли

В воздухоочистителе неочищенный воздух разветвляется на потоки: один проходит через инерционную решетку где, очищаясь от пыли, направляется по патрубку на охлаждение генератора, другой через воздухоприточные окна направляется в циклоны. В направляющих аппаратах циклонов, двигаясь с большой скоростью, получают вращательное движение частицы пыли и под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам циклонов, откуда увлекаются в пылесборник. Из пылесборника частицы пыли по трубопроводу отсасываются эжектором. Очищенный воздух через патрубки и всасывающие коллекторы двигателя подается к цилиндрам.

Рис. 13. Воздухоочиститель

1 – эжектор; 2 – эжектор отсоса пыли; трубка подвода; 3 – трубка подвода отработанных газов; 4 – кронштейн; 5 – клапанная коробка; 6 – пылесборник; 7 – воздухоприточные окна циклонов; 8 – циклоны; 9 – патрубок хода воздуха в воздухоочиститель; 10 – корпус воздухоочистителя; 11,16 – рычаги; 12 – заслонка трассы зимнего забора воздуха; 13 – маховичок заслонки; 14 – винт; 15 – каретка с шариками; 17 – валик; 18 – пружина; 19 отверстие для слива воды; 20 – инерционная решетка; 21 – перегородка; 22 – патрубки соединения воздухоочистителя с двигателем; 23 – трубки выхода очищенного воздуха из циклонов; 24 – сборник очищенного воздуха; 25 – шток пневмоцилиндра; 26 – рычаг конечного выключателя; 27 – конечный выключатель; 28 – клапан отсоса пыли; 29 – резиновая накладка; 30 – пружина клапана; 31 – трасса выпуска отработавших газов; 32 – патрубок на охлаждение компрессора; 33 – патрубок забора воздуха в генератор; 34 – пневмоцилиндр; 35 – масляный радиатор двигателя; 36 – масляный радиатор коробки передач; 37 – водяной

радиатор; 38 – кольцевой воздуховод; 39 – клапан слива воды из кармана воздуховода

В период зимней эксплуатации заслонка трассы зимнего забора воздуха должна быть постоянно открыта. Атмосферный воздух, проходя через радиаторы системы охлаждения, подогревается через лючок в днище эжектора, подается в корпус воздухоочистителя. Смешиваясь с холодным воздухом, поступающим из кольцевого воздуховода, он очищается и поступает в цилиндры двигателя подогретым, улучшая условия его работы. Летом и при преодолении водных преград заслонка должна быть закрыта. Воздух для питания двигателя подается только через воздухозаборную трубу (1) (рис. 12).

Система питания двигателя воздухом предназначена для подачи очищенного воздуха в цилиндры двигателя для образования рабочей смеси.

Техническая характеристика. Система питания двигателя воздухом — с одним воздушным фильтром и двумя турбокомпрессорами.

Устройство системы. Система питания двигателя воздухом состоит из воздушного фильтра, индикатора засоренности воздушного фильтра, устройства пылеудаления, турбокомпрессоров и устройства для выпуска отработавших газов.

Воздушный фильтр—сухого типа, двухступенчатый, с инерционной решеткой, автоматическим отсосом пыли и сменным картонным фильтрующим элементом. Он установлен в отделении силовой установки справа от двигателя. Воздушный фильтр состоит из корпуса с инерционной решеткой и фильтрующего элемента. Поступивший в воздушный фильтры воздух проходит через инерционную решетку, где задерживается основная масса крупных частиц пыли и отсасывается при помощи эжекторов. Затем воздух проходит через фильтрующий элемент, в котором осуществляется его окончательная очистка. Чистый воздух из фильтра через соединительную трубу поступает к турбокомпрессору или при его отсутствии к впускным трубопроводам двигателя.

Степень засорения воздушного фильтра контролируется специальным индикатором, установленным рядом с фильтром. По мере засорения воздушного фильтра разрежение во впускном трубопроводе возрастает. При достижении разрежения 7 кПа (700 мм вод. ст.) индикатор срабатывает и сигнальный красный флажок закрывает окно индикатора. Это свидетельствует о необходимости обслуживания воздушного фильтра. После обслуживания диск с накаткой необходимо повернуть до упора в направлении, указанном стрелкой.

Устройство пылеудаления состоит из эжекторов, клапанного механизма и трубопроводов. Эжекторы расположены в выпускных патрубках глушителей и соединяются с воздушным фильтром системой трубопроводов через клапан, расположенный на правом борту корпуса машины в отделении силовой установки. Клапан тягой соединен с рукояткой, расположенной на перегородке отделения силовой установки. Он имеет два положения: открыто I и закрыто II. Клапан закрывается только при преодолении водных преград.

Турбокомпрессоры предназначены для увеличения количества поступающего воздуха в цилиндры двигателя. Они установлены непосредственно на выпускных коллекторах по одному на каждый ряд цилиндров и работают за счет использования энергии отработавших газов. Турбокомпрессор состоит и» трех основных частей: корпуса, центростремительной турбины и центробежного компрессора. Смазка подшипника турбокомпрессора — циркуляционная, под давлением, от общей системы смазки двигателя.

2–й учебный вопрос Назначение и обще устройство системы выпуска

Системы питания двигателя

Системы питания бензиновых и дизельных двигателей значительно отличаются, поэтому рассмотрим их по отдельности. Итак, что такое система питания автомобиля?

Система питания бензинового двигателя

Системы питания бензиновых двигателей бывают двух типов — карбюраторная и впрысковая (инжекторная). Поскольку на современных автомобилях карбюраторная система уже не применяется ниже рассмотрим лишь основные принципы ее работы. При необходимости вы легко сможете найти дополнительную информацию по ней в многочисленных специальных изданиях.

Система питания бензинового двигателя, независимо от типа двигателя внутреннего сгорания, предназначена для хранения запаса топлива, очистки топлива и воздуха от посторонних примесей, а также подачи воздуха и топлива в цилиндры двигателя.

Для хранения запаса топлива на автомобиле служит топливный бак. На современных автомобилях применяются металлические или пластмассовые топливные баки, которые в большинстве случаев расположены под днищем кузова в задней части.

Систему питания бензинового двигателя можно условно разделить на две подсистемы — подачи воздуха и подачи топлива. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Система подачи воздуха практически одинакова для всех типов двигателей внутреннего сгорания. Воздух, предназначенный для подачи в цилиндры двигателя, очищается от пыли воздушным фильтром, который расположен в моторном отсеке автомобиля. Воздух очищается сменным фильтрующим элементом, который выполнен из специальной бумаги с мелкими порами. Из следующей главы можно будет узнать электронная система управления двигателем — что это такое и как осуществляется диагностика электронной системы управления двигателем.

Дальнейший путь очищенного воздуха зависит от типа системы питания и будет рассмотрен ниже. А в одной из следующих глав можно будет узнать система питания дизельного двигателя: устройство системы питания дизельного двигателя.

Система питания бензинового двигателя карбюраторного типа

В карбюраторном двигателе система подачи топлива работает следующим образом.

Топливный насос (бензонасос) подает топливо из бака в поплавковую камеру карбюратора. Топливный насос, обычно мембранный, расположен непосредственно на двигателе. Привод насоса осуществляется при помощи штока-толкателя эксцентриком на распределительном валу.

Очистка топлива от загрязнений совершается в несколько этапов. Самая грубая очистка происходит сеточкой на заборнике в топливном баке. Затем топливо фильтруется сеточкой на входе в бензонасос. Также сетчатый фильтр-отстойник установлен на входном патрубке карбюратора.

В карбюраторе очищенный воздух из воздушного фильтра и бензин из бака смешиваются и подаются во впускной трубопровод двигателя.

Карбюратор устроен таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотношение воздуха и бензина в смеси. Это соотношение (по массе) составляет приблизительно 15 к 1. Топливовоздушная смесь с таким соотношением воздуха к бензину называется нормальной.

Нормальная смесь необходима для работы двигателя в установившемся режиме. На других режимах двигателю могут потребоваться топливовоздушные смеси с иным соотношением компонентов.

Обедненная смесь (15-16,5 частей воздуха к одной части бензина) имеет меньшую скорость сгорания по сравнению с обогащенной, но зато происходит полное сгорание топлива. Обедненная смесь применяется при средних нагрузках и обеспечивает высокую экономичность, а также минимальный выброс вредных веществ.

Бедная смесь (более 16,5 частей воздуха к одной части бензина) горит очень медленно. На бедной смеси могут возникать перебои в работе двигателя.

Обогащенная смесь (13-15 частей воздуха к одной части бензина) обладает наибольшей скоростью сгорания и используется при резком увеличении нагрузки.

Богатая смесь (менее 13 частей воздуха к одной части бензина) горит медленно. Богатая смесь необходима при пуске холодного двигателя и последующей работе на холостом ходу.

Для создания смеси, отличной от нормальной, карбюратор снабжен специальными устройствами — экономайзер, ускорительный насос (обогащенная смесь), воздушная заслонка (богатая смесь).

В карбюраторах разных систем эти устройства реализованы по-разному, поэтому здесь мы не будем рассматривать их более подробно. Суть просто в том, что система питания бензинового двигателя карбюраторного типа содержит такие конструктивные элементы.

Для изменения количества топливовоздушной смеси и, следовательно, частоты вращения коленчатого вала двигателя служит дроссельная заслонка. Именно ею управляет водитель, нажимая или отпуская педаль газа.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа

На автомобиле с системой впрыска топлива водитель тоже управляет двигателем посредством дроссельной заслонки, но на этом аналогия с карбюраторной системой питания бензинового двигателя заканчивается.

Топливный насос расположен непосредственно в баке и имеет электропривод.

Электробензонасос обычно объединен с датчиком уровня топлива и сетчатым фильтром в узел, получивший название топливный модуль.

На большинстве впрысковых автомобилей топливо из топливного бака под давлением поступает в сменный топливный фильтр.

Топливный фильтр может быть установлен под днищем кузова либо в моторном отсеке.

Топливные трубопроводы подсоединяются к фильтру резьбовыми или быстросъемными соединениями. Соединения уплотнены кольцами из бензостойкой резины или металлическими шайбами.

В последнее время многие автопроизводители стали отказываться от применения подобных фильтров. Очистка топлива производится только фильтром, установленным в топливном модуле.

Замена такого фильтра не регламентирована планом технического обслуживания.

Системы впрыска топлива бывают двух основных типов — центральный впрыск топлива (моновпрыск) и распределенный впрыск, или, как его еще называют, многоточечный.

Центральный впрыск стал для автопроизводителей переходным этапом от карбюратора к распределенному впрыску и на современных автомобилях применения не находит. Это связано с тем, что система центрального впрыска топлива не позволяет выполнить требования современных экологических стандартов.

Агрегат центрального впрыска похож на карбюратор, только вместо смесительной камеры и жиклеров внутри установлена электромагнитная форсунка, которая открывается по команде электронного блока управления двигателем. Впрыск топлива происходит на вход впускного трубопровода.

В системе распределенного впрыска количество форсунок равно количеству цилиндров.

Форсунки установлены между впускным трубопроводом и топливной рампой. В топливной рампе поддерживается постоянное давление, которое обычно составляет около трех бар (1 бар равен примерно 1 атм). Для ограничения давления в топливной рампе служит регулятор, который стравливает излишки топлива обратно в бак.

Раньше регулятор давления устанавливали непосредственно на топливной рампе, а для соединения регулятора с топливным баком использовалась обратная топливная магистраль. В современных системах питания бензинового двигателя регулятор располагают в топливном модуле и необходимость в обратной магистрали отпала.

Топливные форсунки открываются по командам электронного блока управления, и происходит впрыск топлива из рампы во впускной трубопровод, где топливо смешивается с воздухом и поступает в виде смеси в цилиндр.

Команды на открытие форсунок вычисляются на основании сигналов, поступающих от датчиков электронной системы управления двигателем. Тем самым обеспечивается синхронизация работы системы подачи топлива и системы зажигания.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа обеспечивает большую производительность и возможность соответствия более высоким экологическим стандартам, чем карбюраторного.

Система питания двигателя внутреннего сгорания воздухом