Сборка двигателя

Детально рассмотрим циклы  работы двигателя. При движении поршня от нижней к верхней мертвой точке (цилиндр по-прежнему изолирован от внешней среды) рабочая смесь  сжимается и давление в цилиндре возрастает до 8—12 кг/см2.Такой процесс  называется сжатием - это один из циклов работы двигателя.При этом коленчатый вал повернется еще на пол-оборота,или на 180°.

Сжатая горючая смесь  готова к сгоранию.Поэтому достаточно в цилиндре вспыхнуть электрической искре, как смесь воспламенится и начнет выделять горячие газы.Под давлением газов поршень вынужден начать движение от верхней к нижней мертвой точке.Одновременно с поршнем коленчатый вал поворачивается еще на поло оборота, или на 180°. Такой процесс называется расширением,или рабочим ходом. При этом процессе газы совершают работу, и за счет их энергии поршень движется поступательно,а коленчатый вал вращается.Далее поршень продолжает двигаться, по уже от нижней к верхней мертвой точке, а коленчатый вал в четвертый раз поворачивается на пол-оборота,или на 180". Цилиндр сообщается с трубопроводом,через который выбрасываются отработавшие газы. Этот процесс именуется выпуском.

Поршень4 раза прошел мертвые  точки,или произвел четыре хода.Коленчатый вал повернулся вокруг своей оси 2 раза (всего на 720°). За это время в цилиндре полностью закончился так называемый рабочий цикл.

Процессы в цилиндре,связанные с движением поршня и вращением коленчатого вала, называют тактами: впуска,сжатия, рабочего хода (или расширения)и выпуска. Такт рабочего хода совершается за счет тепловой энергии газов,а такты впуска,сжатия и выпуска— за счет кинетической энергии маховика,который укреплен на конце коленчатого вала.

Изучив рабочий цикл одноцилиндрового двигателя,легко представить рабочий цикл многоцилиндрового.Допустим, двигатель имеет четыре цилиндра, тогда число рабочих ходов во всех цилиндрах за рабочий цикл двигателя будет равно тоже четырем, а во время рабочего хода в одном цилиндре в трех других будут совершаться вспомогательные такты.

Очередность рабочих ходов  и других тактов в цилиндрах подчинена  строгому порядку работы. У четырехцилиндровых четырехтактных двигателей применяются  следующие порядки работы цилиндров:1—2—4—3 и 1—3—4—2. При порядке работы1—2—4—3 рабочий цикл двигателя показан  в таблице1.1.

 

Таблица1.1 – Рабочий цикл двигателя

Полуобороты коленчатого  вала	Углы поворота коленчатого  вала, град	Цилиндры
		1	2	3	4
1-й	180	Впуск	Выпуск	Сжатие	Рабочий ход
2-й	360	Сжатие	Впуск	Рабочий ход	Выпуск
3-й	540	Рабочий ход	Сжатие	Выпуск	Впуск
4-й	720	Выпуск	Рабочий ход	Впуск	Сжатие

 

1.4 Материалы для двигателя.Эксплуатационные материалы

 

Материалом для блока  цилиндров служит серый чугун  или алюминиевый сплав. Головка  и поршень отливаются из алюминиевого сплава, поршень достаточно легкий и обладает хорошей теплопроводностью.

Гильзы отлиты из специального высоколегированного чугуна аустенитной структуры,который отличается повышенной износостойкостью.

В качестве материала для  изготовления поршневого пальца выбирают сталь, а для большей износоустойчивости его наружную поверхность подвергают термической обработке-закалке при  помощи нагрева токами высокой частоты.Поршневые кольца делают обычно из чугуна;при этом они обладают большой упругостью.Коленчатый вал изготовляют из высокопрочной стали или чугуна.

Шатун состоит из стального  стержня, верхней неразъемной и  нижней разъемной головок. Верхняя  головка шатуна надета на поршневой  палец и тем самым соединена  с поршнем. Обе половинки нижней головки шатуна надеты на шатунную шейку коленчатого вала и соединены  между собой стяжными болтами,гайки которых после затяжки шплинтуют.Чтобы уменьшить трение между деталями и,следовательно,их износ, в верхнюю головку шатуна вставляют бронзовую втулку, а в нижнюю— тонкостенные вкладыши, являющиеся подшипниками скольжения.Внутреннюю поверхность вкладышей заливают баббитом(сплавом олова и свинца).

Маховик отливают из чугуна. На обод маховика напрессовывают зубчатый венец(изготовленный из стали), который вращается вместе с маховиком и используется при пуске двигателя от шестерни стартера.

Рассмотрим эксплуатационные материалы двигателя -топливом могут быть бензин,газ и керосин.

Основные виды топлива  для автомобилей- продукты переработки нефти - бензины и дизельные топлива. Они представляют собой смеси углеводородов и присадок,предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств.

Бензины в силу своих физико-химических свойств применяются в двигателях с принудительным зажиганием(от искры). Более тяжелые дизельные топлива вследствие лучшей самовоспламеняемости применяются в двигателях с воспламенением от сжатия, т.е.дизелях.

Маркировка бензинов включает одну или две буквы и цифру:буква «А» - бензин автомобильный,«И» - исследовательский метод определения04 (если нет «И»- то моторный),цифра указывает на октановое число.

Автомобильные бензины, за исключением  марки АИ-98, подразделяются на виды: летний- для применения во всех районах,кроме северных и северовосточных,в период с 1 апреля до 1 октября; в южных районах допускается применять летний вид бензина в течение всего года;зимний - для применения в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах; в остальных районах - с 1 октября до 1 апреля.

Дизельные двигатели в  силу особенностей рабочего процесса на 25...30% экономичнее бензиновых двигателей,что и предопределило их широкое применение.В настоящие время они устанавливается на большинство грузовых автомобилей и автобусов,а также на часть легковых.

По физическому состоянию  горючие газы делятся на две группы: сжатые и сжиженные.Если критическая температура углеводородов ниже обычных температур при эксплуатации автомобилей,то их применяют в сжатом виде,а если выше -то в сжиженном виде под давлением1,5...2,0 МПа.

Преимущества СПГ перед  бензинами:

• повышается срок службы моторного  масла в 2,0...3,0 раза;

• увеличивается ресурс двигателя на 35...40% вследствие отсутствия нагара на деталях цилиндро-поршневой группы;

• увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;

• на90% снижается выброс вредных веществ с отработавшими  газами, особенно СО.

Недостатки СПГ:

• цена автомобиля возрастает примерно на27%;

• трудоемкость ТО и ТР возрастает на 7...8;

• мощность двигателя снижается  на18...20%, время разгона увеличивается  на 24...30%, максимальная скорость уменьшается  на 5...6%, максимальные углы преодолеваемых подъемов уменьшаются на 30...40%, эксплуатация автомобиля с прицепом затрудняется;

• дальность поездки на одной заправке не превышает200...250 км;

• грузоподъемность автомобиля снижается9...14%.

С учетом достоинств и недостатков  автомобилей,работающих на СПГ, определена область их рационального использования- перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах.

Моторные масла обеспечивают:

• снижение трения и износа трущихся деталей двигателя за счет создания на их поверхностях прочной  масляной пленки;

• уплотнение зазоров в  сопряжениях и, в первую очередь,деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ);

• отвод тепла от трущихся деталей, удаление продуктов износа из зон трения;

• защиту рабочих поверхностей трущихся деталей от коррозии продуктами окисления масла и сгорания топлива;

• предотвращение всех видов  отложений(нагары, лаки,зольные отложения).

Эксплуатационные требования к моторным маслам:

• оптимальная вязкость,определяющая надежную и экономичную работу агрегатов на всех режимах;

• хорошая смазывающая  способность;

• устойчивость к испарению,вспениванию,выпадению присадок;

• отсутствие коррозии и  коррозионных износов;

• малый расход масла  при работе двигателя;

• большой срок службы масла  до замены без ущерба для надежности двигателя;

• сохранение качества при  хранении и транспортировке.Для выполнения этих требований моторные масла обладают рядом свойств, к важнейшими из которых относятся вязкостные и низкотемпературные.

От вязкости зависят режим  смазки,отвод тепла от рабочих поверхностей,уплотнение зазоров, энергетические потери в двигателе,быстрота запуска двигателя и т.д.

На вязкость моторных масел  существенно влияет температура.При ее снижении вязкость резко увеличивается.Так, в интервале температур от 100 до 0 °С вязкость различных масел может возрастать в 300 раз и более.

Вязкостно-температурные  свойства в первую очередь определяют выбор моторного масла для  конкретного типа двигателя и  условий его эксплуатации.При предельно высоких рабочих температурах в двигателе вязкость масла должна быть достаточной,чтобы обеспечить надежную смазку и работу узлов трения, низкий износ деталей,эффективное уплотнение сопряжении,малый прорыв картерных газов и расход масла на угар. При отрицательных температурах масло должно иметь относительно низкую вязкость,обеспечивающую эффективный пуск двигателя,своевременную подачу масла к парам трения и т.д.

В настоящее время находят  широкое применение всесезонные  моторные масла,для которых при высоких температурах характерны значения вязкости летних образцов,а при отрицательных температурах- зимних.

 

2. Техническое обслуживание  двигателя

 

2.1 Значение и сущность  технического обслуживания и  ремонта автомобилей

 

У нас в стране принята  планово-предупредительная система  технического обслуживания и ремонта  автомобилей.Сущность этой системы состоит в том, что техническое обслуживание осуществляется по плану, а ремонт– по потребности.Принципиальные основы планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей установлены действующим Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

Техническое обслуживание включает следующие виды работ:уборочно-моечные,контрольно-диагностические,крепежные,смазочные,заправочные,регулировочные,электротехническое и другие работы,выполняемые,как правило,без разборки агрегатов и снятия с автомобиля отдельных узлов и механизмов.Если при техническом обслуживании нельзя убедиться в полной исправности отдельных узлов, то их следует снимать с автомобиля для контроля на специальных стендах и приборах.

По периодичности,перечню и трудоемкости выполняемых работ техническое обслуживание согласно действующему Положению подразделяется на следующие виды: ежедневное(ЕО), первое (ТО-1),второе (ТО-2) и сезонное (СО)технические обслуживания.

Положением предусматривается  два вида ремонта автомобилей  и его агрегатов:текущий ремонт(ТР), выполняемый в автотранспортных предприятиях,и капитальный ремонт (КР),выполняемый на специализированных предприятиях.

Каждый вид технического обслуживания(ТО) включает строго установленный  перечень(номенклатуру)работ (операций),которые  должны быть выполнены.Эти операции делятся на две составные части контрольную и исполнительскую.

Контрольная часть (диагностическая)операций ТО является обязательной,а исполнительская часть выполняется по потребности.Это значительно сокращает материальные и трудовые затраты при ТО подвижного состава.

Диагностика является частью технологического процесса технического обслуживания(ТО) и текущего ремонта (ТР)автомобилей,обеспечивая получение исходной информации о техническом состоянии автомобиля.Диагностика автомобилей характеризуется назначением и местом в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта [12, С.65].

Ежедневное техническое  обслуживание(ЕО) выполняется ежедневно  после возвращения автомобиля с  линии в межсменное время и включает:контрольно-осмотровые работы по механизмам и системам,обеспечивающим безопасность движения, а также кузову,кабине, приборам освещения;уборочномоечные и сушильнообтирочные операция, а также дозаправку автомобиля топливом, маслом,сжатым воздухом и охлаждающей жидкостью.Мойка автомобиля осуществляется по потребности в зависимости от погодных,климатических условий и санитарных требований,а также от требований,предъявляемых к внешнему виду автомобиля.

Как правило, техническое  обслуживание нового автомобиля,находящегося в личном пользовании,проводят после обкатки (через2... 3 тыс. км пробега),а затем через каждые 15 тыс.км (ТО-1) и каждые30 тыс. км пробега(ТО-2). Сезонное ТО проводят два раза в год с целью подготовки автомобиля к эксплуатации в теплое и холодное время года.Перечень контрольно-осмотровых и регламентных работ указан в сервисной книжке автомобиля.

 

2.2 Возможные неисправности  двигателя

 

1. Двигатель не запускается.

Возможные причины:

- засорены топливопроводы или топливный фильтр. Продуть топливопровод сжатым воздухом

- засорены фильтры карбюратора  и топливного насоса. Промыть  фильтры в неэтилированном бензине.  Заменить фильтр тонкой очистки  топлива,промыть фильтрующий элемент фильтра-отстойника

- неисправен топливный  насос. Заменить диафрагму или  клапаны 

- неисправен карбюратор.Отрегулировать привод воздушной заслонки, промыть и продуть жиклеры воздухом

- неисправна система зажигания.Подтянуть контакты, заменить коммутатор,датчики, блок управления.

2. Двигатель не развивает  полной мощности и не обладает  достаточной приемистостью:- неполное  открытие дроссельных заслонок  карбюратора.Отрегулировать привод дроссельных заслонок

- загрязнен фильтрующий  элемент воздушного фильтра. Заменить  фильтрующий элемент - неисправна  система зажигания