Материал: 2410
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
Ю.П. Макушев,Л.Ю.Волкова,А.П.Жигадло
|
|
|
И |
СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВАИ ВОЗДУХА |
|||
|
|
Д |
|
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ |
|||
|
|
А |
|
|
б |
|
|
Учебное пособие |
|||
и |
|
|
|
С |
|
|
|
Омск 2017
УДК 621.43.(075) |
|
|
|
|
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, |
||||
ББК 31.365 |
причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция |
|||
М15 |
маркировке не подлежит. |
|
|
|
|
||||
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. В.В. Шалай (ОмГТУ); д-р техн. наук, проф. В.Р. Ведрученко (ОмГУПС)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособия.
Макушев, Юрий Петрович. |
СибАДИРедактор Н.И. Косенкова |
|
М15 Системы подачи топлива и воздуха двигателей внутреннего сгорания [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю.П. Макушев,
Л.Ю. Волкова, А.П. Жигадло. − Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2017. − URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
ISBN 978-5-93204-992-1.
Приведена методика расчета и выбора основных размеров насоса высокого давления и форсунок. Для оценки технического состояния и исследования топливной аппаратуры предложены датчики и измерительная аппаратура. Рассмотрены конструкции, принцип действия и расчет форсунок с электромагнитным и пьезоэлектрическим управлением. Дана методика расчета, диагностирования, указаны возможные неисправности агрегатов наддува двигателя и приведены способы их устранения.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Предназначено для специалистов, бакалавров, магистров направлений подготовки 13.03.03 «Энергетическое машиностроение» профиля «Двигатели внутреннего сгорания», 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические машины и комплексы», 23.03.03 «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов» и может быть полезно для о учающихся других технических специальностей и направлений, а также инженерам и аспирантам.
Подготовлено на кафедре «Тепловые двигатели автотракторное электрооборудование».
Текстовое (символьное) издание (8,0 МБ)
Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ;
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome
Издание первое. Дата подписания к использованию 06.03.2017
Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2017
ВВЕДЕНИЕ
Система (от греч. systema – целое, составленное из отдельных частей) – объективное единство закономерно связанных друг с другом узлов, агрегатов, выполняющих определенную задачу (например, питание двигателя внутреннего сгорания).
Из главных систем дизеля можно выделить систему питания топливом, систему снабжения воздухом (наддув), систему смазки и охлаждения.
Технико-экономические показатели дизеля, токсичность отработавших газов зависят в основном от способа смесеобразования, совершенства топливной аппаратуры, ее состояния и регулировки.
Система питания дизеля топливом в общем случае состоит из
–дозировать порции топлива вДсоответствииИс нагрузкой и частотой вращения коленчатого вала;
–обеспечивать равное количествоАтоплива от цикла к циклу и по отдельным цилиндрам;
–обеспечивать необходимуюб интенсификацию, мелкость распыливания топлива и дально ойность;
–количество топлива должно ыть согласовано с объемом воздуха, при котором обеспеч вается полное и бездымное сгорание;
–обеспечиватьСстаб льность конструктивных и регулировочныхмым значениям завода-изготовителя.
С целью улучшения процесса сгорания впрыск топлива интенсифицируют, применяя насосы-форсунки, аккумуляторные системы подачи топлива. Для управления характеристикой впрыска топлива применяют электромагнитные или пьезоэлектрические форсунки.
Эффективное использование рабочего объема двигателей внутреннего сгорания можно достичь путем увеличения плотности заряда, применяя наддув воздуха и увеличение подачи топлива.
Для повышения давления воздуха на впуске применяются объемные и центробежные компрессоры. Повышение давления в цилин-
3
дре поршневого компрессора происходит путем сближения молекул, что достигается уменьшением объема замкнутого пространства или преобразованием кинетической энергии в энергию давления в диффузорах (центробежные компрессоры). Сжатие газа динамическим способом является основным принципом турбокомпрессорных машин. Турбокомпрессор (turbo лат.– вихрь) – центробежный или осевой лопаточный компрессор для сжатия и подачи воздуха (газа).
Турбокомпрессор часто называют агрегатом наддува. Агрегат (от лат. – aggrego – присоединяю) – укрупненный элемент машины (например, компрессор и турбина или электродвигатель и насос), обладающий полной взаимозаменяемостью и выполняющий определенную функцию.
Турбокомпрессор любого типа состоит из вращающегося лопаточного аппарата – рабочего колеса, в которомИот внешнего источни-
ка (двигателя, турбины, электродвигателя) рабочему телу (газу) со-
общается энергия. Неподвижные аппаратыД(диффузоры, спиральные
камеры) предназначены для изменения величины и направления скорости потока и давления. Сжатие газа в каналах рабочего колеса происходит в результате силового воздействия лопаток на поток газа.
Применение наддува снижает расход топлива по следующим
причинам:
1. |
Высокий крутящий момент и повышенная мощность позво- |
|
и |
ляют иметь больше передаточныхАчисел коробок передач, что помо- |
|
гает снизить общую ра очую частоту вращения вала двигателя. |
|
2. |
С |
По сравнен ю сбравносильным «атмосферным» двигателем |
|
двигатель с наддувом меет меньшие габаритные размеры и малый вес.
3. Наддув способствует повышению эффективного КПД двигателя (лучше условия для сгорания топлива).
В пособии рассмотрены устройство, расчет, диагностирование систем питания дизеля с механическим и электронным управлением, агрегаты наддува с перепуском газа мимо турбины и поворотом лопаток соплового аппарата турбины.
Студенты, обучающиеся по направлению подготовки 13.03.03 «Энергетическое машиностроение» профиля «Двигатели внутреннего сгорания» и других технических специальностей, должны в совершенстве владеть устройством, расчетом, техническим обслуживанием, диагностированием топливной аппаратуры и систем наддува современных дизельных двигателей.
4
1.ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА ДИЗЕЛЯ
СГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
1.1.Устройство и принцип действия топливной аппаратуры дизеля с гидромеханическим управлением хода иглы
Топливная аппаратура дизеля служит для своевременной подачи под высоким давлением точно дозированной порции распыленного топлива в камеру сгорания.
На рис. 1.1 приведена схема топливной аппаратуры дизеля с механическим управлением насоса высокого давления, дозированием топлива отсечкой в конце подачи. В штуцере насоса установлен на-
гнетательный клапан перьевого типа с разгрузочным пояском. Фор- |
|||
|
|
|
И |
сунка имеет гидромеханическое управление ходом иглы. Насос высо- |
|||
кого давления соединен с форсункой трубопроводом 6. |
|||
|
|
Д |
|
|
А |
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
СРис. 1.1. хема топливной аппаратуры дизеля
При нахождении плунжера 1 в нижнем положении топливо под давлением Рвс = 0,2 – 0,3 МПа, создаваемое подкачивающим насосом, заполняет пространство над плунжером Vн [1]. При движении плунжера 1 вверх под действием кулачка вала насоса и закрытии впускно-
го окна 2 топливо сжимается в объеме Vн над плунжером и давление Рн повышается.
Нагнетательный клапан 3 поднимается, преодолевая силу пружины 4. В штуцере 5 объемом V/н давление Р/н увеличивается. Прямая волна давления F(t – x/a) со скоростью звука a (примерно 1200 м/с) под давлением Рф поступает по трубопроводу 6 в объем
5