Методическая разработка по предмету

"Устройство и эксплуатация автомобилей" 

Тема: Система питания дизельного двигателя

Цели урока:

1.Обучающая: Сформировать знания об устройстве и работе системы питания дизеля.

2.Развивающая : Развивать умения учащихся обобщать полученные знания, проводить анализ и сравнения.

 3.Воспитательная: Воспитать интерес к будущей профессии.

Материалы и оборудование: Топливный насос высокого давления, фильтры, турбокомпрессор, форсунка, плакаты, модель двигателя внутреннего сгорания, ПЭВМ, телевизор или мультимедийный проектор

Тип урока: Комбинированный                                               

                Ход урока:

1.Организационный момент: Проверка присутствия;Сообщение темы, цели урока; Мотивация учебной деятельности

2. Актуализация опорных знаний. Повторение раннее изученного материала:

Фронтальный опрос:                                                                                                                  

1.Каково назначение и общее устройство   системы питания   карбюраторного двигателя?                                                    .

2.Расскажите о назначении, устройстве и работе смазочной системы.     

3.Расскажите о назначении, устройстве и работе системы  охлаждения.               

4.Каково назначение и общее устройство газораспределительного 

  механизма ?                         

5.Для чего служит, как устроен и работает карбюратор ?                   

6.Для чего служит, как устроен и работает бензонасос  ?

3.Изучение нового материала  

3.1.Система питания

   На изучаемые автомобили уста­навливают 6-цилиндровые дизели ЯМЗ-236 Ярославского мотор­ного завода и 4-цилиндровые дизели семейства Д-245 Минского моторного завода . К приборам, узлам и деталям, обеспечивающим подачу топлива в цилиндры дизеля ЯМЗ-236, относятся топливный бак, подкачивающий на­сос , фильтры  грубой и  тонкой очистки топлива, насос  высо­кого давления, форсунки , топливопроводы низкого и высокого давления. Атмосферный воздух поступает в цилиндры дизеля через воздуш­ный фильтр и впускной трубопровод. Отработавшие газы отводятся из цилиндров в атмосферу через выпускной трубопровод и глуши­тель.

Топливные баки дизельных автомобилей устроены так же, как и баки автомобилей с карбюраторными двигателями.

Топливные фильтры. Топливо, поступающее к насосу высокого давления и форсункам, не должно содержать механических приме­сей, могущих вызвать повреждение или повышенный износ изготов­ленных с высокой точностью деталей топливной аппаратуры. Поэтому в системе питания дизелей топливо многократно фильтруют. У ди­зеля ЯМЗ-236 имеются следующие топливные фильтры: сетчатый на конце топливозаборной трубки в баке; грубой очистки, расположен­ный между баком и подкачивающим насосом; тонкой очистки, поме­щенный между подкачивающим насосом и насосом высокого давления; во входном отверстии форсунок.

Подкачивающий насос подает поступающее из бака топливо через фильтр тонкой очистки к насосу высокого давления.

Насосом ручной подкачки топлива заполняют систему топливом и удаляют случайно попавший в нее воздух («прокачивают» систему).

Форсунки тонко распы­ливают топливо, подавае­мое в камеры сгорания цилиндров дизеля насосом высокого давления.

Неисправности в системе питания дизелей. При возникновении неисправностей   в  системе  питания  затрудняется   пуск,   снижается мощность дизеля и увеличивается расход топлива, возникают пере­бои в работе цилиндров, стуки, повышается дымность выпуска. Ос­новные причины этого: утечка топлива или подсос в систему питания воздуха из-за негерметичности соединений топливопроводов и при­боров; засорение топливных фильтров; неисправность подкачиваю­щего насоса; износ плунжеров и гильз насоса высокого давления; нарушение моментов начала и равномерности подачи топлива секция­ми насоса; уменьшение силы упругости пружины иглы форсунки; негерметичность или зависание иглы; засорение отверстий распыли­теля форсунки.

Утечку топлива обнаруживают осмотром топливопроводов; на­личие воздуха в системе определяют по мутному цвету или присут­ствию пузырьков воздуха в топливе, вытекающем из-под ослаблен­ной пробки отверстия в крышке фильтра тонкой очистки; засорение фильтров и неисправность подкачивающего насоса определяют по уменьшению давления вытекающей из фильтра струи топлива.

Негерметичность системы устраняют подтягиванием или заменой деталей соединений. Воздух удаляют прокачкой системы. Неисправ­ные подкачивающий насос, насос высокого давления и форсунки про­веряют и ремонтируют в мастерской.

Уход  за  системой  питания  дизелей.   Ежедневное  обслуживание.

По   окончании   работы   заправить   топливо   в   бак   автомобиля.

Слить отстой из топливных фильтров.

 Проверить действие привода управления подачей топлива насосом высокого давления и кноп­ки остановки дизеля.

Если баки заправляют не из колонки, топливо следует предвари­тельно отстаивать 8—10 суток.

Отстой из топливных фильтров сливают, открыв вентили в нижней части корпусов обоих фильтров; из каждого фильтра удаляют 100— 200 гтоплива. После этого, закрыв вентили, пускают дизель на не­сколько минут, чтобы заполнить систему топливом и удалить из нее воздух.

Привод управления подачей топлива насосом высокого давления и кнопки остановки дизеля проверяют в действии. Педаль, соединен­ная приводом через регулятор с рейкой насоса высокого давления, и кнопка остановки дизеля должны перемещаться легко без заеданий на протяжении всего их хода.

Первое техническое обслуживание. 1. Слить отстой из топливного бака и промыть топливные фильтры.

2. Смазать детали привода управления рейкой насоса высокого давления и кнопки остановки дизеля.

3. Долить масло в корпуса насоса высокого давления и центробежного  регулятора.

Второе техническое обслуживание. 1. Заменить фильтрующие элементы топливных фильтров.

2. Проверить действие подкачиваю­щего насоса, насоса высокого давления, центробежного регулятора и форсунок.

3.2.Топливный насос высокого давления подает под высоким давлением в цилиндры дизеля требуемое количество топлива в строго определен­ные моменты. Топливный насос высокого давления установлен между правым и левым рядами цилиндров в передней части дизеля ЯМЗ-236 или слева на блок-картере двигателя Д-245. Кулачковый валик насоса приводится во вращение шестернями от распределительного вала дизеля. Частота вращения валика насоса вдвое меньше частоты вращения коленчатого вала дизеля, так как за два оборота коленчатого вала кулачковый валик насоса должен повер­нуться на один оборот, и насос произведет по одному впрыску топли­ва в каждый цилиндр.

 Подача топлива в цилиндр должна на­чинаться, когда поршень не доходит до в.м.т. конца сжатия, т. е. с опережением. Это необходимо, чтобы топливо успело самовоспла­мениться и в в. м. т. на поршень действовало полное давление С воз­растанием частоты вращения коленчатого вала угол опережения впрыска должен увеличиваться. Валик насоса дизеля ЯМЗ-236 соединяют с приводом так, чтобы подача топлива первой секцией начиналась в момент совпадения уста­новочной метки на маховике дизеля с указателем (стрелкой) на кар­тере маховика. При такой установке угол опережения впрыска при работе дизеля на малых оборотах составляет 20°. При воз­растании частоты вращения коленчатого вала этот угол дополнительно увеличивается центробежной муфтойавтоматического опережения впрыска до 33°. На двигателе Д-245 такая муфта отсутствует.

Всережимный центробежный регулятор числа оборотов коленча­того вала конструктивно объеди­нен с насосом высокого давления. Регулятор автоматически поддер­живает постоянное число оборотов коленчатого вала при малых обо­ротах холостого хода и всех других заданных режимах работы дизе­ля, а также ограничивает максимальное число оборотов. Во время работы дизе­ля валик регулятора приводится во вращение от кулачкового ва­лика насоса; при вращении грузики  по инерции расходят­ся, удаляясь от оси валика ; расхождению грузиков противодейст­вует сила упругости пружины , растягиваемой по мере удаления грузиков от оси валика. Если во время работы дизеля на установлен­ном режиме число оборотов повышается, грузики расходятся больше и передвигают рейку, действуя через систему рычагов регулятора, в сторону уменьшения подачи топлива. Если число оборотов снижает­ся, грузики под действием пружины приближаются к валику и рейка насоса перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Минимальные и максимальные обороты регули­руют регулировочными винтами, вращать которые водителю запрещается и которые должны быть опломбированы. Управляют подачей топлива из кабины водителя педалью, связанной механическим при­водом с рычагом регулятора. Когда педаль отпущена, рейка насоса удерживается в положении на­именьшей подачи топлива. При нажатии педали рейка передвигается в сторону увеличения подачи.

3.3.Топливоподкачивающий насос подает поступающее из бака топливо через фильтр тонкой очистки к насосу высокого давления. Основные части насоса: корпус, поршень , шток ,  толкатель  с роликом 7, клапаны   с пружинами. Корпус под­качивающего насоса прикреплен к корпусу насоса высокого давле­ния. Поршень  приводится в движение от эксцентрика  валика  насоса высокого давления, к которому ролик  толкателя  подкачи­вающего насоса постоянно прижат пружиной .

Насосом ручной подкачки топлива заполняют систему топливом и удаляют случайно попавший в нее воздух («прокачивают» систему). Этот насос состоит из корпуса , цилиндра, поршня  со штоком и рукоятки . Когда поршень  перемещают рукояткой вверх, в полость  подкачивающего насоса и в цилиндр  всасывается через клапан  топливо из бака. При перемещении вниз поршень  вытес­няет топливо из цилиндра  через выпускной клапан подкачивающего насоса в топливопровод, соединенный через фильтр тонкой очистки с насосом высокого давления. После пользования насосом рукоятку  плотно навертывают на резьбу цилиндра .

3.4.Форсунка. К корпусу  форсунки прикреплен гайкой  распылитель  с  распыливающими отвер­стиями, в котором помещена игла . Силой упру­гости пружины , передаваемой через штангу , игла прижата к внутренней конической поверхности рас­пылителя и перекрывает выход топливу из полости к отверстиям распылителя. При нагнетательном ходе плунжера насоса вы­сокого давления топливо от насоса поступает через входной штуцер , фильтр и канал  в кольце­вую полость  распылителя. Под давлением топли­ва игла приподнимается и полость распылителя сооб­щается с распыливающими отверстиями, через кото­рые топливо впрыскивается в цилиндр. В момент отсечки конца подачи топлива насосом давление в полостях   форсунки   падает   и    пружина   опускает иглу, прекращая дальнейший выход топлива из отверстии распы­лителя.

Давление начала впрыска топлива в цилиндры должно быть 150…200 кгс/см². Давление регулируют, изменяя натяжение пружины  вращением винта  при снятом колпаке  и ослабленной контргайке .

 К штуцерам форсунок  присоединяют топливо­проводы высокого давления, а к отверстиям в торцах колпаков  — дренажные трубки для отвода из полос­тей в верхней части корпуса форсунок топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. По трубке топливо из дре­нажных трубок сливается в бак автомобиля.

3.4.Турбонаддув

На дизелях Д-245 установлен турбокомпрессор, использующий энергию отработавших газов для наддува воздуха в цилиндры двигателя. Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора и радиальной турбины. Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что выхлопные газы из цилиндров двигателя под давлением поступают через выпускной коллектор в камеры газовой турбины и вращают колеса турбокомпрессора. Турбокомпрессор через воздухоочиститель всасывает воздух, сжимает его и подает под давлением в цилиндры двигателя. Применение турбонаддува позволяет на 20%повысить мощность двигателя, снижает расход топлива, обеспечивает его более полное сгорание. В процессе эксплуатации не требует специального техобслуживания, разбирать его не рекомендуется. Состояние проверяют по времени выбега ротора после остановки двигателя: в течение min.5 секунд должен слышаться постоянного уровня звук с постепенным затуханием. Двигатели, оснащенные турбонаддувом  глушить следует после того, как они около минуты поработали на небольших оборотах.

4.Закрепление новых знаний.

4.1 Самостоятельная работа с конспектом, учебниками и учебными пособиями: Прочитать  конспект

4.2. Визуальное знакомство с деталями системы питания

4.3. Ответы на вопросы обучаемых

5.Выводы по уроку. Подведение итогов.

6.Домашнее задание: Изучить систему питания дизельного двигателя по конспекту