рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчет элементов топливной системы дизеля

Расчет элементов топливной системы дизеля - раздел Образование, Конструкция и расчет   Топливный Насос Высокого Давления Предназнач...

 

Топливный насос высокого давления предназначен для отмеривания необходимого количества топлива и подачи его под высоким давлением в цилиндры в установленный момент в со­ответствии с порядком работы двигателя. Топлив­ные насосы высокого давления золотникового типа с плунжерами, нагруженными пружинами и приводимыми в движение кулачками вращающегося вала применяют для автомобильных и тракторных дизелей.

Расчет секции топливного насоса заключается в определении диаметра и хода плунжера, которые зависят от цикловой подачи насоса на режиме номинальной мощности дизеля.

Цикловая подача, т.е. расход топлива за цикл:

в массовых единицах (г/цикл)

gц = ge · Ne · t /(120 n· i);

в объемных единицах (мм3/цикл)

Vц = ge · Ne · t /(10 n · i · rт).

Производите­льность насоса должна быть больше величины Vц, чтобы перекрыть потери из-за деформации трубопроводов и утечек через неплотности, а также из-за сжатия топлива.

Влияние указанных выше факторов на величину цикловой пода­чи учитывается коэффициентом подачи насоса, представляющим отношение объема цикловой подачи к объему, описанному плун­жером на геометрическом активном ходе:

hн = Vц/Vт,

где Vт = fп · Sакт - теоретическая цикловая подача насоса, мм3/цикл (fп - площадь поперечного сечения плунжера, мм2; Sакт - актив­ный ход плунжера, мм).


Таким образом, теоретическая подача секции топливного на­соса

Vт = Vц/hн.

Величина hн для автомобильных и тракторных дизелей при номинальной нагрузке изменяется в пределах 0,70…0,90.

Полная производительность секции топливного насоса (мм3/цикл) с учетом перепуска топлива, перегрузки дизеля и обес­печения надежного пуска при низких температурах определяется по формуле

Vн = (2,5 … 3,2)Vт.

Это количество топлива должно быть равно объему, соответст­вующему полному ходу плунжера.

Основные размеры насоса определяются из выражения

Vн = p d2пл · Sпл /4,

где dпл и Sпл - диаметр и полный ход плунжера, мм.

Диаметр плунжера

dпл = [4Vн /(p · Sпл / dпл)]1/3.

Отношение Sпл /dпл изменяется в пределах 1,0 … 1,7. Диаметр плунжера насоса должен быть не менее 6 мм, так как при меньших диамет­рах затрудняется обработка и пригонка плунжера в гильзе.

Полный ход плунжера (мм)

Sпл = (Sпл / dпл) dпл.

При выбранном диаметре плунжера его активный ход

Sакт = Vт / fпл,

где VT - теоретическая подача секции топливного насоса, мм3/цикл.

Форсункислужат для распыливания и равномерного распре­деления топлива по объему камеры сгорания дизеля. Форсунки бывают открытыми и закрытыми. В закрытых форсунках распыливающие отверстия сообщаются с трубопроводом высокого давления только в период подачи топлива. В открытых форсунках эта связь по­стоянна.

Расчет форсунки сводится к определению диаметра сопловых отверстий.

Объем топлива (мм3/цикл), впрыскиваемого форсункой за один рабочий ход четырехтактного дизеля (цикловая подача):

Vц = ge · Ne · 103 /(30 n · i · rт).

Время истечения топлива (с)

Dt = Dj/(6n),

где Dj - угол поворота коленчатого вала, град.

Продолжительность подачи Dj задают в зависимости от типа смесеобразования дизеля. При пленочном смесеобразовании Dj = 15…25° поворота коленчатого вала, а при объемном, где требует­ся более высокая скорость впрыска, Dj = 10 … 20°.

Средняя скорость истечения топлива (м/с) через сопловые отвер­стия распылителя определяется по формуле

wф = [(2/rт)(рф - рц)],

где рф - среднее давление впрыска топлива, Па; рц = (р¢с + рz)/2 - среднее давление газа в цилиндре в период впрыска, Па; р¢с и рz - давление в конце сжатия и сгорания, определяемые по данным теплового расчета дизеля, Па.

Величина средней скорости истечения топлива изменяется в ши­роких пределах: от 150 до 300 м/с.

В дизелях без наддува рц = 3 … 6 МПа, а в двигателях с над­дувом может быть значительно выше.

Среднее давление впрыска рф зависит от вели­чины затяжки пружины форсунки, гидравлического сопротивления сопел, диаметра и скорости движения плунжера и др. Чем выше давление впрыска, тем больше скорость истечения топлива и луч­ше его распыливание. В дизелях автомобильного и тракторного типов рф должно быть в пределах 15…40 МПа.

Суммарная площадь (мм2) сопловых отверстий форсунки находится из выражения

fс = Vц /(103 mф · wф · Dt),

где mф - коэффициент расхода топлива, равный 0,65 … 0,85.

Диаметр соплового отверстия форсунки

dс = [4fс/(p m)]0,5,

где m - число сопловых отверстий.

При выборе числа и расположения сопловых отверстий исходят из формы камеры сгорания и способа смесеобразования.

Одно-и двухдырчатые распылители с диаметром отверстия 0,4…0,6 мм применяют в дизелях с пленочным смесеобразованием, а многодырчатые рас­пылители с диаметром отверстий 0,2 мм и более - в дизелях с объемным смесеобразованием.

 


9. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

С ГАЗОБАЛЛОННОЙ УСТАНОВКОЙ

 

Горючие газы применяют в качестве топлива для двигателей автомобилей с газо­баллонными установками. Газы бывают:

сжатые (природные) газы — главным образом это ме­тан, хранящийся при давлении до 20 МПа;

сжиженные (нефтяные) газы — как правило, бутано-пропановые смеси;

сжижающиеся при давлении 1,6 МПа.

К достоинствам газовоздушных смесей можно отнести более высокие, чем бензиновоздушные, антидетонационные свойства, незначительную токсичность отработавших газов. Из-за отсутствия конденсации паров исключается смывание пленки масла со стенок гильз и поршней двигателя. Уменьшается степень нагарообразования на стенках камер сгорания цилиндров. В резуль­тате срок службы двигателя увеличивается в 1,5…2 раза.

К недостаткам газобаллонных установок можно отнес­ти:

повышенные требования пожаро- и взрывоопасности;

уменьшение мощности двигателя из-за более низкой, чем у бензина, скорости горения газовоздушной сме­си;

потерю грузоподъемности автомобиля вследствие мас­сивности газобаллонных установок. Двигатели, работающие на газообразном топливе, созда­ются на базе карбюраторных, обо­рудованных специальной газобаллонной установкой, но сохра­няющих способность работать и на бензине.

Газобаллонная установка на сжатом газе (рис.9.1) со­держит баллоны для хранения газа, расходные вентили, наполнительные вентили, подогреватель, редуктор высокого давления, электромагнитный клапан с фильтром, редуктор низкого давления, карбюратор-смеситель.

На базовом автомобиле модели ЗИЛ-138 под платформой кузова установлены две группы баллонов для хранения сжатого газа, по четыре в каждой. Баллоны изготовлены из цельнотянутых стальных труб с толщиной стенок до 7 мм.

В систе­му питания газ через расходные вентили может поступать как от одной из групп, так и от обеих сразу. Баллоны заряжаются газом через наполнительный вентиль. Через расходные вентили газ поступа­ет в подогреватель, который предохраняет систему от замер­зания за счет расширения газа в редукторе высокого давления. Для подогрева используется теплота отработавших газов.

  Рис.9.1. Схема газобаллонной установки на сжатом газе: 1 – редуктор низкого давления; 2 – клапан; 3 – смеситель; 4 – топливный насос; 5 – карбюратор; 6 – редуктор; 7 – подогреватель газа; 8 – фильтр; 9 – манометр; 10 – расходный вентиль; 11 – наполнительный вентиль

Газ из редуктора высокого давления поступает посредством электромагнитного клапана, который открывает­ся при пуске двигателя, в редуктор низкого давления.

Редуктор низкого давления имеет две ступени, и давление газа в нем понижается с небольшим превышением атмосферного давления. Далее газ поступает в карбюратор-смеситель, а на режиме холостого хода - непосредственно в дроссельное пространство.

Редуктор низкого давления имеет большое значение для системы питания. Он понижает давление газа, поступающего в карбюратор-смеситель, дозирует газ для приготовления газовоздушной смеси необходимого состава и отключает газовую магистраль при остановке двигателя. Давление газа в нем имеет небольшое превышение по сравнению с атмосферным.

Двигатель работает по стандар­тной схеме питания бензином, система автономно подклю­чена к карбюратору-смесителю.

Газобаллонная установка на сжиженном газе (рис.9.2) включает баллон с газовой арматурой, наполнительный, магистральный и расходный венти­ли, испаритель, редуктор, смеситель.

Баллоны, в которых содержится сжиженный газ в жидком и парообразном состоянии, свариваются из листовой стали. На бал­лоне имеются расходные вентили паровой и жидкостной фаз газа. При пуске и прогреве двигателя пользуются газом от паровой фазы, а после прогрева - от жидкостной.

Газ от расходных вентилей поступает к магистральному вентилю и далее по шлангам высокого давления в испаритель, где под действием тепла охлаждающей жидко­сти двигателя испаряется. Далее в парообразном состоянии газ через фильтры (улавливаются механические примеси и смолистые вещества) попадает в газовый редуктор. Здесь происходит двухступенчатое снижение давления газа до уров­ня несколько выше атмосферного. Далее газ через дозирующе-экономай-зерное устройство по газопроводу поступает к обратному клапану входного патрубка смесителя и через форсунки - к дроссельным заслонкам газового смесителя. Из смесителя газовоздушная смесь поступает в цилиндры двигателя, где и сгорает.

 

    Рис.9.2. Схема газобаллонной установки на сжиженном газе: 1 – дозирующее устройство; 2 – газовый фильтр; 3 – испаритель; 4 – панель контрольных приборов; 5 – редуктор; 6 – смеситель; 7 – магистральный вентиль; 8 – бензонасос; 9 – вентиль контроля наполнения; 10 – расходный вентиль; 11 – предохранительный клапан; 12 – датчик уровня; 13 – баллон; 14 – расходный вентиль жидкого газа; 15 – наполнительный вентиль; 16 – бензобак; 17 – фильтр очистки бензина; 18 – карбюратор-смеситель

 

На автобусах, в отличие от рассмотренной схемы, предусмотрена установка на крыше салона автобуса или по левому борту двух баллонов сжиженного газа и установка вместо магист­рального вентиля электромагнитного клапана и двух мано­метров, показывающих давление газа в баллоне на первой ступени редуктора.

В легковом автомобиле ГАЗ-2407 «Волга» элементы га­зобаллонной установки объединены в узлы: двухступенчатый редуктор-испаритель, фильтр сжиженного газа с электромагнитным клапаном, расходный вентиль жидкостной фазы с расходным вен­тилем паровой фазы, наполнительный вентиль с вентилем максимального заполнения баллона и предохранительным клапаном.

Приборы, по которым контролируют работу газобаллонной установки на сжиженном газе:

манометр, показывающий давление газа в полости первой ступени редуктора;

указатель уровня сжиженного газа в баллоне.

На двигателе установлены совместно газовый смеситель и карбюратор, что позволяет работать как на бутанопропановой смеси так и на бензине. Такая возможность используется для маневрирования в га­раже и передвижения на короткое расстояние. При работе двигателя запрещается переводить его с одного вида топлива на дру­гое, так как это приводит к повреждению диа­фрагмы газового редуктора.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конструкция и расчет

Сокол Николай Александрович.. Попов Сергей Иванович Конструкция и расчет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчет элементов топливной системы дизеля

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

И общее устройство автомобилей
  Под автомобилем понимают самоходное механическое транспорт­ное средство, которое используется для перевозки грузов, людей и решения спе­циальных задач. По своему назначению

Основные типы двигателей внутреннего сгорания
  Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) получили широкое распространение на современных автомобилях. По конструкции их разделяют на по­ршневые и роторные. В порш

Общее устройство двигателя внутреннего сгорания
  Общее устройство двигателя рассмотрим на примере двигателя автомобиля ВАЗ-2108 — четырехтактного, карбюра­торного, четырехцилиндрового с рядным вертикальным располо­жением цилиндров

Основные параметры поршневых двигателей
  Конструктивные параметры, по которым рассчитывается поршневой двигатель, - диаметр цилиндра, ход поршня и число цилиндров. Поршень 2 при одном обороте коленчатого вала 3 дв

Карбюраторного двигателя
  Рабочий процесс двигателя анализируют по ин­дикаторной диаграмме, которая представляет собой зависимость дав­ления в цилиндре двигателя р от переменного объема надпоршневого простра

Рабочий процесс четырехтактного дизеля
  Степень сжатия в дизелях назначается много большей, чем в карбюраторных двигателях: ε = 14...23. Это позволяет обеспечить достаточную тем­пературу для надежного самовоспламенен

Внутреннего сгорания
  Процессы сжатия, сгорания и расширения в двух- и четырех­тактных двигателях принципиальных отличий не имеют. Различие рабочих процессов этих двух типов двигателей наблюдается только

Показатели двигателя внутреннего сгорания
  В качестве показателя работоспособности цикла на практике используется не индикаторная работа Li, которая определяется не только совершенством организации рабочих процесс

Методы форсирования двигателей
  Степень форсированности оценивают по литровой мощности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл, называют фор­сированными. Под форсированием двигателя понимают ко

Многоцилиндровые двигатели
  На современных автомобилях при­меняют четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели. Наиболее распространенные схемы компоновок цилиндров двигателей представле­ны на р

Поршневая группа и шатуны
  Поршень воспринимает давление га­зов при такте рабочего хода и передает его через шатун на коленчатый вал. Поршень состоит из трех частей (рис. 3.5): дни­ща 5, упло

Коленчатый вал и маховик
Силы давления газов на поршень, передающиеся ими на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи транс­миссии передается на колеса авто­мобиля. Коленчатый вал воспринимает также и си

Основные типы механизмов газораспределения
Конструкции двигателей с двухклапанными механизмами газораспределения, включающими в себя один впускной и один выпускной клапаны (рис. 4.1, 4.2) получили наиболее широкое распространение.

Привод распределительного вала
Верхний распределительный вал вращается при помощи системы промежуточных валов с коническими или винтовыми шестернями (см. рис. 4.9, б), цилиндрическими шестернями (см. рис. 4.9, в), цепью (см. рис

Газораспределения. Фазы газораспределения
  Основным параметром механизма газораспределения является «время-сечение», которым называется интегральная сумма произведений проходных сечений, открываемых клапаном, на время, т.е.

Клапанный механизм
В газораспределительном меха­низме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала клапаны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коро­мысла).

Устройство и работа системы смазки
Подвод к трущимся деталям достаточного количества масла необходим для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, для охлаждения их поверхности, удаления частиц

Приборы смазочной системы
Шестеренный масляный насос служит для создания давления масла в системе и подачи его к трущимся поверхностям деталей. Насос состоит из корпуса 5 (рис.5.2,а), в котором уст

Устройство и работа системы охлаждения
  Температура при работе двигателя в среднем составляет 800…900° С, а при сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателей достигает 2500° С. Это вызывает сильный нагрев деталей и может

Расчет системы охлаждения
  Исходная величина для расчета элементов системы охлаждения - количество теплоты (Дж/с), которое необходимо отвести от двигателя в охлаждающую среду, Qж = qж

Устройство и работа системы питания
  Система питания предназначена для хранения, подачи и очистки топлива, очистки и подачи воздуха, приготовления нужного состава горючей смеси на разных режимах работы двигателя и отво

Приборы системы питания
  Топливный бак ВАЗ-2105 (рис.7.2) служит для хранения запаса топ­лива и изготовляется из освин­цованного стального листа. Заливная горловина бака герметично закрывае

Карбюратор
  Карбюрацией называется процесс распыления жидкого топлива и смешивания его с воздухом, а прибор, в котором совер­шается этот процесс, – карбюратором. Горючая смесь

Особенности смесеобразования в дизелях
  Приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилиндров является особенностью двигателей с само­воспламенением от сжатия, или дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля).

Общее устройство системы питания дизелей
Топливо- и воздухоподводящая аппаратура, выпускной газопро­вод и глушитель шума отрабо­тавших газов представляют систему питания дизелей. В четырехтактных ди­зелях наибольшее распространение получи

Турбонаддув в дизелях
  Наддув используют для повышения мощности дизеля путем подачи заряда воздуха в цилиндр под дав­лением. Дизель оборудован турбокомпрессором, использующим энергию отработавших

Назначение и основные типы трансмиссий
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче происходит изменение крутящего момента и распределение между ведущими колесами. Крут

Устройство и работа сцепления
  Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двига­теля и коробки передач и вновь плавного соединения их без резкого изменения нагрузки. При этом должно быть обеспечено

Расчет основных параметров муфты сцепления
  Момент трения муфты может быть рассчитан по следующему уравнению: Ммр = μ · Q · Ro · iф, где Q - нажимное усилие, действующее

Устройство и работа коробки передач
  Коробка передач предназначена для силы тяги на ведущих колесах автомобиля при постоянной мощности двигателя путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обес­печивает та

Определение основных параметров коробки передач
  В простейшей двухвальной коробке с однопарными передачами (рис.12.8,а) сумма чисел зубьев Sz любой сопрягаемой пары должна быть величиной постоянной при равенстве модулей всех шесте

Раздаточная коробка
  Раздаточная коробка предназначена для снижения ударных нагрузок в трансмиссии, а также для частичной компенсации перемещения и установки ее относительно коробки передач. Ра

Карданная передача
  Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от ведо­мого вала коробки передач или раз­даточной коробки к ведущему валу главной передачи. Ее применение связано с

Устройство и работа карданной передачи
  Карданная пере­дача обеспечивает передачу крутящего момента от коробки пере­дач на главную передачу заднего ведущего моста. Карданная передача автомобиля «Москвич» имеет од

Главная передача
Главная пере­дача увеличивает подво­димый к ней крутящий момент и передает его через дифферен­циал на полуоси, которые расположены под прямым углом к продольной оси автомобиля. Конструктивно главны

Дифференциал
  При повороте автомобиля его внутреннее ведущее колесо проходит меньший путь, чем наружное, поэтому, чтобы качение внутреннего колеса происходило без скольжения, оно должно вращаться

Полуоси
Полуоси передают крутящий момент Т от дифференциала к ведущим колесам (рис.14.8), а также следующие изгибающие моменты: от вертикальной реакции Rz на действие си­лы тяжести, приходящейся

Передняя подвеска
  Подвеска предназначена для снижения вертикаль­ных колебаний кузова, что обеспечивает плавность хода автомо­биля, и смягчения и поглощения ударов, воспри­нимаемых колесами от неровно

Передней подвески
Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2105 (см.рис.15.5) представляет собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой определяется такими параметрами, как жесткость ш

Задняя подвеска
  Задняя подвеска связывает кузов с балкой заднего моста автомобиля. Она предназначена для смягчения толчков, передаваемых от ко­лес, и гашения колебаний кузова. Задн

Ступицы колес
  Ступицы 5 передних колес автомобилей ВАЗ-2105 и «Москвич» (см.рис.15.5) устанавливаются на осях 4 поворотных цапф на двух роликовых подшипниках 1 каждая. Внутренние кольца подшипник

Рулевое управление
  Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Рулевое управление обеспечивает правильную кинематику поворота и безопасность движе

Назначение и типы тормозных систем
  Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозная система должна быть м

Тормозные механизмы
  Тормозные механизмы предназначены для торможения вращаю­щихся колес автомобиля или одного из валов трансмиссии. Фрикционные тормозные механизмы, получившие распространение

Тормозной привод
Тормозной привод предназначен для передачи уси­лия от органов управления к тормоз­ным механизмам и управления ими в процессе торможения. В зависимости от конструктивных особенностей тормоз

Рабочая тормозная система
Рабочая тормозная система на изучаемых автомобилях состоит из четырех тормоз­ных механизмов колес и гидравлического привода. Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ-2105

Стояночная тормозная система
  Стояночная тормозная предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоя­нии и состоит из механиче­ского привода от ручного рычага и тормозного механизма задних ко­лес; она

Расчет тормозного механизма
Барабанный тормозной механизм имеет симметричный колодочный тормоз (рис.17.18), состоящий из вращающегося барабана 1 и двух внутренних колодок 2, шарнирно подвешенных на неподвижных опорах 5. Разжи

Библиографический список
  1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 2002.- 496 с. 2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги