Устройство двигателя Камаз-740

 

      4.1 Назначение и устройство система ускорительного насоса 

     Из названия ясно, что ускорительный насос обеспечивает разгонную динамику автомобиля.

     Ускорительный насос служит для компенсации обеднения смеси при резком открытии дроссельной заслонки впрыскиванием дополнительного топлива в воздушный канал карбюратора. В этом случае рычаг, соединенный серьгой с тягой, воздействует на планку и перемещает поршень вниз. Давление топлива под поршнем повышается, и обратный клапан закрывается, препятствуя перетеканию его в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и распылитель в смесительную камеру дополнительно впрыскивается топливо. Горючая смесь кратковременно обогащается.

     В К-151 ускорительный насос мембранного типа. С одной стороны у мембраны имеется пружина, обеспечивающая всасывание топлива, с другой - демпфирующая пружина. Период впрыскивания определяется характеристикой демпфирующей пружины, проходным сечением распылителя, жиклером дренажной системы. Закон впрыскивания определяется профилем приводного кулачка и соотношением длин рычагов. Для предотвращения впрыска топлива при малых перемещениях мембраны, например, при движении по неровной дороге, рабочая полость мембраны сообщается с поплавковой камерой перепускным каналом. Регулирование подачи топлива осуществляется иглой в жиклере перепускного канала или изменением проходного сечения форсунки. 

     4.2 Принцип действия системы 

     Из принципа работы двигателя видно, что для выполнения одного такта, при котором происходит сгорание рабочей смеси и расширение газов, необходимо три подготовительных такта: выпуск, впуск и сжатие. Совокупность процессов, происходящих в цилиндре во время его работы, в определенной последовательности (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) называется рабочим циклом.

     Первый такт-впуск - служит для наполнения цилиндра горючей смесью. Поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т., клапан впускного отверстия открыт, а выпускного закрыт. Под действием разрежения горючая смесь заполняет полость цилиндра над поршнем.

     Второй такт-сжатие - служит для подготовки рабочей смеси к воспламенению. Поршень перемещается вверх от н.м.т. к в.м.т., оба отверстия закрыты клапанами, объем, занимаемый рабочей смесью, уменьшается в 6,5-6,7 раз, смесь сжимается, и давление в цилиндре достигает 10-12 кГ/сж². При этом рабочая смесь нагревается до 300-400° С.

     Третий такт-рабочий ход (сгорание и расширение) - служит для преобразования энергии сжигаемого топлива в полезную механическую работу. Сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой; выделяемое при этом тепло нагревает газы до температуры 2200-2500° С. Расширяющиеся газы - создают давление в цилиндре над поршнем в 35-40 кГ/см², под действием которого поршень перемещается вниз от в.м.т. к н. м.т. Оба отверстия при этом закрыты клапанами.

     Четвертый такт-выпуск - служит для освобождения цилиндра от отработавших газов. Поршень перемещается вверх от н.м.т. к в.м.т., выпускное отверстие открыто, а впускное закрыто. В дальнейшем процесс работы двигателя беспрерывно повторяется в указанном порядке. 

     4.3 Возможные регулировки системы 

     Одной из причин ухудшения динамики автомобиля во время разгона является нарушение работы ускорительного насоса. Правильность работы ускорительного насоса проверить очень просто. Проверяют работу ускорительного насоса при снятой крышке карбюратора после регулировке уровня топлива. Его предварительную проверку можно выполнить без снятия карбюратора с двигателя. При резком открытии дроссельных заслонок из распылителя должна выходить ровная сильная струя бензина, достигающая каналов корпуса дроссельных заслонок без касания стенок диффузоров. Неравномерная и искривлённая струя свидетельствует о частичном засорении каналов распылителя и расположенного в нём нагнетательного клапана. При их исправности следует проверить чистоту и исправность диафрагменного механизма ускорительного насоса, разобрав его, как это описывалось выше.

     Если струя короткая или ее вообще нет, то следует рассмотреть все возможные варианты неисправностей (табл. 1). 

     Таблица 1 - Неисправности в системе ускорительного насоса и их причины

       

     Причинами нарушения работы насоса может быть попадание соринок в седло всасывающего или нагнетательного клапанов, но чаще всего - в распылитель (еще две распространенные причины - нарушение герметичности мембраны или заедание рычага).

     Бывает, что из клапана распылителя ускорительного насоса выпадает свинцовая заглушка и, как следствие этого, шарик диаметром 2,38 мм. Клапан легко восстановить. Найдите любой шарик диаметром от 2 до 2,5 мм и обязательно шарик диаметром 3,17 мм, который запрессуйте в клапан вместо свинцовой заглушки. Качество гарантировано.

     Если шарик обратного клапана завис или его нет, то можете вынуть пробку обратного клапана (просверлить отверстие диаметром 2,5 мм глубиной 6 мм и нарезать резьбу М3).

     После разборки системы обязательно проверьте неплоскостность фланца (куда крепится крышка ускорительного насоса) на корпусе карбюратора. 

 

      5. Стартерная аккумуляторная батарея 

     5.1 Перечислите основные характеристики батареи 

     Основная функция батареи - надежный пуск двигателя. Другая функция - энергетический буфер при работающем двигателе.

     Особенности режима работы «на электростартер» выделяют автомобильные аккумуляторные батареи в особый класс стартерных батарей. Высокая электродвижущая сила и малое внутреннее сопротивление обусловили широкие применение на автомобилях стартерных свинцовых аккумуляторных батарей. Учитывая сложные условия работы, к автомобильным аккумуляторным батареям предъявляется ряд требований, выполнение которых обеспечивает их высокую эксплуатационную надежность.

     В перечне этих требований высокая механическая прочность, работоспособность в широком диапазоне температур и разрядных токов, малое внутреннее сопротивление, небольшие потери энергии при длительном бездействии (малый саморазряд), необходимая емкость при небольших габаритных размерах и массе, достаточный срок службы, малые затраты труда и средств на техническое обслуживание.

     Для оценки стартерных свойств батарей используется параметр, называемый током холодной прокрутки или током стартерного разряда. Параметры режима разряда аккумуляторной батареи при определении тока стартерного разряда приведены в таблице 2. По отечественному стандарту ток стартерного разряда определяется в режиме трехминутного разряда при температуре минус 18°С и конечном напряжении 9 В. Ток стартерного разряда по стандарту DIN определяется при тех же условиях, но при минимальной продолжительности стартерного разряда, равной 30 секундам (30 секундный режим разряда). По стандарту SAE ток стартерного разряда определяется подобно стандарту DIN, но конечное напряжение батареи должно быть не менее 7,2 В. Для сравнения показателей стартерного разряда аккумуляторных батарей ориентировочно можно считать, что ток холодной прокрутки по SAE в 1,6-1,7 раза больше тока стартерного разряда по DIN. 

     Таблица 2 - Параметры режима разряда аккумуляторной батареи при определении тока стартерного разряда

       

     Батареи должны иметь достаточный запас энергий для осуществления надежного пуска двигателя при низких температурах, для питания потребителей электроэнергии на автомобиле в случае выхода из строя генераторной установки, а также для других нужд, возникающих в аварийных ситуациях. Зависимость ЭДС от плотности электролита выглядит так: 

     Е = 6 * (0,84 + р), 

     где Е - ЭДС аккумулятора ,

     р - приведенная к температуре 5°С плотность электролита, г/мл

     Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи - расход воды - определяется в лабораторных условиях. Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения. На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.

     Батареи обычной конструкций и с общей крышкой должны быть механически прочными при испытании в следующем режиме:

     ускорение, м/с2 - 147 (15д);

     длительность импульсов, мс (только в вертикальном направлении) - 2-15;

     общее число ударов, тыс - 10;

     ориентировочное число ударов в минуту - 40-80.

     После испытаний батареи должны иметь нормированную продолжительность стартерного разряда, не должны иметь поврежденных деталей и следов электролита на своей поверхности. Необслуживаемые батареи и батареей с общей крышкой должны быть вибропрочными при кратковременном испытании при ускорении 5g с частотой до 30 Гц.

     Вибрационная нагрузка в местах установки аккумуляторных батарей не должна превышать 1,5g (ускорение 14,7 м/с²) в диапазоне частот до 60 Гц. Допускается кратковременная вибрационная нагрузка 5g (ускорение 49 м/с²) с ориентировочной частотой до 30 Гц.

     Аккумуляторные батареи должны выдерживать испытание на герметичность на выводах и в стыках между моноблоком и крышками при давлении, повышенном или пониженном на (20± 1,33) кПа по сравнению, с нормальным атмосферным. Герметизирующие материалы должны быть стойкими к воздействию температур в пределах от -40 до 160°С, а сварные швы в пределах от -50 до 60°С. Полная герметичность аккумуляторных батарей с решетками электродов из свинцово-сурьмянистых сплавов невозможна вследствие выделения газов как во время работы, так и при хранении.

     Стартерные свинцовые аккумуляторные батареи должны быть работоспособными при температуре окружающего воздуха от - 40 до 60°С (батареи обычной конструкции) и от -50 до 60°С (батареи с общей крышкой и необслуживаемые). Рабочая температура электролита не должна превышать 50°С. Следует обеспечить свободный доступ к аккумуляторной батарее для осмотра и технического обслуживания. Техническое обслуживание батареи должно быть минимальным по объему, не требовать, от водителей и обслуживающего персонала высокой квалификации (специальной подготовки), использования сложного и дорогостоящего оборудования.

     Важное требование к стартерным аккумуляторным батареям - минимальные внутреннее сопротивление и внутреннее падение напряжения при больших токах разряда, в стартерном режиме. Батареи, должны выдерживать кратковременные разряды стартерными токами большой силы без разрушения пластин и ухудшения характеристик при дальнейшей эксплуатации.

     Срок службы стартерных аккумуляторных батарей должен быть близким или кратным срокам межремонтного пробега автомобиля. 

     5.2 Емкость батареи и технологические мероприятия на увеличение емкости 

     Емкость батареи - способность батареи принимать и отдавать энергию - измеряется в ампер-часах (Ач). Для оценки ёмкости батареи принята методика 20-ти часового разряда током 0.05С20 (т.е. током, равным 5% от номинальной ёмкости). Т.е., если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда - 3А.

     Ресурс стартерной аккумуляторной батареи, как химического источника тока, определяется в основном режимом ее использования, при котором происходят процессы износа находящихся в ней электродов (пластин).

     Факторы, влияющие на емкость аккумуляторной батареи Емкость АКБ зависит от множества конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Однако, из принципа работы свинцово-кислотного аккумулятора следует, что в основном его емкость определяется объемом активной массы и электролита. Емкость аккумуляторной батареи существенно снижается с увеличением силы тока, что связано с резким уменьшением концентрации электролита в порах пластин, изолируемых сульфатом свинца.