Презентация "Особенности смесеобразования автомобиля"

23.01.08 Слесарь по ремонту строительных машин

«Особенности смесеобразования автомобиля.

ВЕДЕНИЕ

• Двигатель внутреннего сгорания на современных автомобилях используется как силовая установка. Исходя из применяемого топлива, двигатели делят на такие виды, как: газовые, дизельные,инжекторные и карбюраторные.
• Карбюраторные двигатели – это устройства, которые работают на бензине (жидком топливе), с использованием принудительного зажигания. Перед тем как быть поданным в цилиндры двигателя, топливо смешивается с воздухом в необходимых пропорциях при помощи карбюратора.
• Инжекторные двигатели – это двигатели с инжекторной системой(вспрыск) подачу топлива. Они устанавливается на современных двигателях, работающих на бензине, взамен карбюраторной системы.
• Дизельные двигатели – это механизмы, которые работают на дизельном топливе (жидком топливе), с помощью воспламенения от сжатия. Топливо подается форсункой, а внутри цилиндра происходит смешивание с воздухом.
• Газовые двигатели – это двигатели, работающие на пропано-бутановом газе, зажигаются они принудительно. газ смешивается с воздухом в карбюраторе, сразу перед подачей в цилиндры двигателя.
• По способу смесеобразования различают двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели), у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндров.

Принцип работы дизельного двигателя

Первым этапом является впрыск, который нужен, для того чтобы наполнить цилиндр двигателя только лишь воздухом. Тогда, когда поршень движется от верхней к нижней мертвой точке, происходит процесс, который всасывает воздух через открытый впускной клапан.

Вторым таком выступит подготовка к самовоспламенению дизельного топлива. Когда поршень движется к мертвой точке, он сжимает воздух примерно в 20 раз (в карбюраторах поршень сжимает воздух в два раза слабее) в результате чего температура повышается до 500 градусов, а давление достигает 40 кг/см2.

Третий такт – рабочий ход. Нужен для того чтобы преобразовать энергию сгораемого топлива в механический порыв.

Кода такт сжатия закончен, в камеру сгорания подается под давлением топливо, которое из-за высокой температуры воспламеняется само.

Когда дизельное топливо сгорает (происходит взрыв), это вызывает увеличение давления и расширение. В результате чего появляется усилие, перемещающие поршень в нижней мертвой точке, через шатун прокачивается коленвал. Давление во время рабочего хода в цилиндре может достичь 100 кг/см2, температура в свою очередь превысить 2000оС.

Четвертый такт – отработанные газы выпускаются и освобождают цилиндр. От нижней мертвой точки поднимается поршень, достигая верхней мертвой точки. Выбрасывая отработанные газы через открытый выпускной клапан. Когда происходит движение поршня вниз, то тот засасывает воздух, чем начинается новый рабочий цикл.

Особенности Дизельного двигателя.

• Основной особенностью дизельного двигателя является то, что топливо в него подается либо насос-форсункой, либо форсункой под болт непосредственно в цилиндр двигателя на конечном этапе сжатия. Топливо надо подавать под большим давлением из-за того, что у подобных двигателей намного выше степень сжатия, если сравнивать их с карбюраторными движками. Из-за того, что температура и давление в цилиндре дизеля очень велики, топливо воспламеняется само. А это может означать только одно – не нужен искусственный поджег. Поэтому в дизельных двигателях нет, не только свеч зажигания, а и всей системы.

Особенности смесеобразования в дизелях

• Особенностью двигателей с самовоспламенением от сжатия, или, как их принято называть, дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля), является приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилиндров.
• В дизелях топливо поступает от насоса высокого давления и посредством форсунки впрыскивается в цилиндры под давлением, в несколько раз превышающим давление воздуха в конце такта сжатия. Смесеобразование начинается с момента поступления топлива в цилиндр. При этом в результате трения о воздух струя топлива распыливается на мельчайшие частицы, которые образуют топливный факел конусообразной формы. Чем мельче распылено топливо и чем равномернее распределено оно в воздухе, тем полнее сгорают его частицы.
• Испарение и воспламенение топлива осуществляются за счет высокой температуры и давления сжатого воздуха (к концу такта сжатия температура воздуха составляет 550-700°С, а давление—3,5—5,5 МПа). Следует отметить, что после начала горения смеси температура и давление в камере сгорания резко возрастают, что ускоряет процессы испарения и воспламенения остальных частиц распыленного факела топлива.

Существенное влияние на улучшение смесеобразования и процесса сгорания оказывают способы приготовления рабочей смеси и принятая форма камеры сгорания. По способу приготовления рабочей смеси различают :

• объемное,
• объемно-пленочное
• пленочное смесеобразования.

Каждому из этих способов присущи свои характерные особенности, для реализации которых требуются камеры сгорания с соответствующими конструктивными решениями. Существующие камеры сгорания дизелей по общности основных признаков их конструкции объединяют в две большие группы:

• непосредственным впрыском топлива
• вихревой камерой.

Как правило, в вихревых камерах сгорания используются закрытые форсунки 1 штифтового типа, обеспечивающие полый факел распыленного топлива.

При поступлении воздуха из цилиндра в вихревую камеру во время такта сжатия воздух интенсивно завихривается. Воздушный вихрь, непрерывно воздействуя на формирующийся топливный факел, способствует лучшему распыливанию топлива и смешиванию его с воздухом. В ходе начавшегося горения воздушный вихрь обеспечивает подвод к факелу свежего воздуха и отвод от него продуктов сгорания. При этом скорость вихря должна быть такой, чтобы за время впрыскивания топлива воздух мог совершить в камере сгорания не менее одного оборота.

Сгорание вначале происходит в вихревой камере. Повышающееся при этом давление вызывает перетекание продуктов сгорания и топливовоздушной смеси в цилиндр, где процесс сгорания завершается.

Основные недостатки вихрекамерного двигателя:

повышенный удельный эффективный расход топлива, достигающий на режиме полной нагрузки 260¸270 г/(кВт•ч), а также худшие по сравнению с двигателями с неразделенными КС пусковые качества. Однако при использовании свечей накаливания в вихрекамере пусковые качества существенно улучшаются.

Предкамерные дизели. Объем предкамеры (рис. 12) составляет 25–35 % общего объема сжатия Vс. Площадь проходного сечения соединительных каналов равна 0,3–0,8 % площади поршня

В КС используется однодырчатая (обычно штифтовая) форсунка 1, обеспечивающая впрыскивание топлива в направлении соединительных каналов 3.

В предкамерном дизеле воздух в процессе сжатия частично перетекает в предкамеру, где продолжает сжиматься. В нее же в конце сжатия впрыскивается топливо, которое воспламеняется и горит, вызывая быстрое повышение давления. В объеме предкамеры сгорает часть топлива, т.к. количество воздуха в ней ограничено. Несгоревшее топливо продуктами сгорания выносится в цилиндр, где дополнительно распыливается и тщательно перемешивается с воздухом за счет образующихся интенсивных газовых потоков. Сгорание переносится в надпоршневое пространство, вызывая повышение давления в цилиндре.

Техника безопасности при ремонте и техническом обслуживании автомобилей.

В зоне ТО и ТР автомобилей не допускается:

мыть агрегаты, узлы и детали легковоспламеняющимися жидкостями (бензином, растворителями и тому подобным)

хранить легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, кислоты, краски, карбид кальция и так далее

заправлять автомобили топливом

хранить чистые обтирочные материалы вместе с использованными

загромождать проходы между стеллажами и выходы из помещений (материалами, оборудованием, тарой и тому подобным)

хранить отработанное масло, порожнюю тару из-под топлива, смазочных материалов и антифриза

При проведении ТО и ТР, связанного со снятием топливных баков, в также ремонта топливных проводов, через которые может произойти вытекание топлива из баков, последние перед ремонтом должны быть полностью освобождены от топлива. Слив топлива должен осуществляться в местах, исключающих возможность его возгорания.

Для хранения смазочных, лакокрасочных, горючих и легковоспламеняющихся материалов, а также химикатов должны предусматриваться отдельные специально оборудованные помещения.

Разлитое масло или топливо необходимо немедленно удалять с помощью песка или опилок, которые после использования следует ссыпать в металлические ящики с крышками, устанавливаемые вне помещения.

Отработанное масло должно сливаться в специальные металлические либо подземные резервуары, храниться в специальных огнестойких помещениях с соблюдением требований к хранению жидкостей с температурой вспышки паров выше +61 °С и реализовываться в установленном в организации порядке.

Использованные обтирочные материалы (промасленные концы, ветошь и тому подобное) должны немедленно убираться в металлические ящики с плотными крышками, а по окончании рабочего дня удаляться из производственных помещений в специально отведенные места.