Типы автомобилей с дизельными двигателями

В мировом автомобильном парке дизельный двигатель стал основным силовым агрегатом для автомобилей большой и средней грузоподъемности. Широко его используют также на грузовых автомобилях малой грузоподъемности и автобусах.
Большое распространение дизельных двигателей объясняется многими причинами. Главное их преимущество заключается в большей топливной экономичности по сравнению с автомобилями, имеющими карбюраторные двигатели.
Важнейшим показателем топливной экономичности является удельный расход топлива, который у дизельных двигателей меньше, чем у карбюраторных, на 18—20%. Практически при эксплуатации автомобилей с дизельными двигателями в различных дорожных условиях их топливная экономичность по сравнению с равными по грузоподъемности автомобилями с карбюраторными двигателями в ряде случаев достигает 35—40 %.
Для грузовых автомобилей с дизельными двигателями выпускают двух- и трехосные шасси.
В связи с экономической целесообразностью повышения грузоподъемности автомобилей при соблюдении установленных норм нагрузки на ось все увеличивается доля выпускаемых трехосных автомобилей.
В настоящее время двухосные автомобили с дизельными двигателями выпускает только Минский автомобильный завод. До 1977 г. с заводского конвейера сходили двухосные автомобили семейства МАЗ-500А, состоящего из следующих моделей:

• МАЗ-500А—транспортный автомобиль с деревянной бортовой платформой, грузоподъемностью 8 т;
• МАЗ-503А—автомобиль-самосвал с цельнометаллическим кузовом, опрокидываемым назад, грузоподъемностью 8 т;
• МАЗ-504А—седельный тягач, предназначенный для транспортировки седельных полуприцепов общей массой до 17 750 кг.
• С 1977 г. Минский автозавод приступил к производству автомобилей нового семейства МАЗ-5335, в которое вошли базовая модель МАЗ-5335, представляющая собой транспортный автомобиль с такой же общей компоновкой, как и автомобиль МАЗ-500А, но с металлической бортовой платформой и отдельными изменениями в конструкции, грузоподъемностью 8 т;
• автомобиль-самосвал МАЗ-5549 грузоподъемностью 8 т с опрокидываемым назад кузовом, предназначенный для перевозки строительных и других сыпучих и кусковых грузов;
• седельный тягач МАЗ-5429 с седельно-сцепным устройством для транспортировки полуприцепов различных типов общей массой до 17,75 т;
• седельный тягач МАЗ-504В с седельно-сцепным устройством для транспортировки полуприцепов различных типов общей массой до 26 т.

Устройство четырехтактных дизельных двигателей

Основные модели отечественных автомобильных дизельных двигателей
Отечественные серийные дизельные двигатели близки по своей конструкции. Все они имеют непосредственный впрыск топлива. В основу их положена однотипная компоновка сV-образным расположением цилиндров, отлитых в одном блоке.
Характерные их особенности следующие: расположение камеры сгорания в днище поршня и конфигурация впускного капала в головке цилиндров, из которого воздух поступает в цилиндр тангенциально по отношению к его стенкам. Такое направление воздушного потока обеспечивает его закручивание, сохраняющееся в течение хода сжатия. Вращательное движение массы поступившего в цилиндр воздуха способствует его хорошему перемешиванию с топливом, впрыскиваемым в конце хода сжатия.
Основными моделями отечественных автомобильных дизельных двигателей являются:
ЯМЗ-236—6-Цилиндровый двигатель, устанавливаемый только на некоторые модели автомобилей Минского автозавода.
ЯМЗ-238—8-цнлиндровый двигатель, применяемый на трехосных автомобилях Кременчугского автозавода, а также на некоторых автомобилях и седельных тягачах Минского автозавода.
ЯМЗ-740—8-цилнндровый двигатель, устанавливаемый на трехосные автомобили Камского автозавода.
Несмотря на различное число цилиндров однотипные модели дизельных двигателей в основном унифицированы. Благодаря одинаковому диаметру цилиндров и ходу поршня все двигатели одного семейства имеют одинаковые детали цилиндропоршневой группы (гильзы, поршни, кольца). Унифицированы клапаны и детали механизма привода, узлы системы смазки, охлаждения, топливоподающей аппаратуры.
Далее приведен поперечный разрез двигателя ЯМЗ-740. Цилиндры двигателя расположены в деэ ряда с углом развала между ними 90°.
Двухрядное расположение цилиндров с большим углом их наклона позволяет сократить габаритную длину и высоту двигателя, что имеет большое значение при установке его на автомобиль. Пространство развала между цилиндрами используется для размещения распределительного вала и привода к клапанам, топливного насоса высокого давления, насоса гидроусилителя руля, компрессора для подачи сжатого воздуха в пневматическую систему автомобиля и другого оборудования.

Устройство для облегчения пуска

Пусковое устройство типа«Термостарт»предназначено для облегчения пуска холодного двигателя при температуре окружающего воздуха до—25°С путем подогрева воздуха, поступающего в цилиндры.
Во впускные трубопроводы двигателя при открытии электромагнитного клапана начинает поступать дизельное топливо. Оно поступает через форсунки, объединенные со свечами накаливания. Разогретые проходящим через них током свечи поджигают топливо, и факел, образующийся во впускном трубопроводе, подогревает воздух, поступающий в цилиндры двигателя.
Свечи накаливания включают в цепь низкого напряжения с помощью специального выключателя. При этом ток, поступающий к свечам, проходит через термореле, которое, нагреваясь за 1—2 мин, замыкает контакты, включающие электромагнитный клапан подачи топлива. Клапан открывается и пропускает топливо, подаваемое топливным насосом, во впускной трубопровод. После пуска двигателя и возвращения выключателя в исходное положение подача топлива прекращается и факел гаснет.
Пусковой подогреватель служит для предварительного прогрева двигателя перед его пуском при очень низких температурах окружающего воздуха (ниже—25°С). Пусковой подогреватель позволяет одновременно прогревать жидкость в системе охлаждения и масло в картере двигателя.
Схема пускового подогревателя. Так же, как и устройство«Термостарт», пусковой подогреватель работает на обычном дизельном топливе. Перед пуском двигателя подогреватель нагревает охлаждающую жидкость до 85—100°С.
Подогревателем можно пользоваться как при заполнении системы охлаждения двигателя водой, так и антифризом. При использовании воды перед пуском двигателя воду заливают только в котел подогревателя. Котел подогревателя состоит из четырех цилиндров, образующих две водяные рубашки: наружную и внутреннюю, соединенные между собой трубками и кольцевой цепью, К переднему торцу внутреннего цилиндра примыкает горелка с двойными цилиндрическими стенками. Внутренняя полость горелки является камерой сгорания подогревателя. Топливо в горелку подается по топливопроводу, которое проходит через электромагнитный клапан и распыливается форсункой. Одновременно в горелку подается воздух, нагнетаемый вентилятором. Образовавшиеся в результате сгорания топлива газы проходят по внутреннему цилиндру котла, затем через наружный газоход и согревают стенки водяной рубашки, после чего отводятся в патрубок.

Система питания воздухом у КамАЗа

У автомобилей КамАЗ в систему питания двигателя воздухом входят колпак для отбора воздуха из атмосферы; труба воздухозаборника; воздухозаборник, выполненный в виде гофрированного резинового патрубка; воздушный фильтр патрубки и трубы и, соединяющие воздухозаборник с воздушным фильтром; впускные трубопроводы и устройство для отсоса пыли из воздушного фильтра.
Воздушный фильтр двухступенчатый сухого типа со стальным штампованным корпусом большого объема. Поступая в корпус, имеющий инерционную решетку, воздух меняет направление своего движения, при этом из него выпадают крупные частицы пыли. Пройдя первую ступень очистки, воздух попадает в сменный фильтрующий элемент из гофрированного картона, где подвергается более тщательной очистке. После второй ступени очистки воздух направляется в выходную трубу и далее во впускной трубопровод двигателя. Корпус фильтра счищается от пыли, которая отсасывается через патрубок, под действием разрежения, создаваемого в нем благодаря подсоединению его к выпускной системе двигателя.
Засорение фильтрующего патрона увеличивает сопротивление прохождению воздуха во впускную систему двигателя и соответственно увеличивает разрежение в ней. Чтобы своевременно можно было заметить вызванное этим понижение эффективности работы двигателя, на левом впускном трубопроводе двигателя установлен индикатор разрежения, сигнализирующий о засоренности воздушного фильтра.
Впускные трубопроводы уV-образных двигателей расположены в развале между цилиндрами. Они выполнены раздельно для правого и левого ряда цилиндров и объединены соединительным патрубком, на верхний фланец которого устанавливают воздушный фильтр. Крепятся впускные трубопроводы к головкам цилиндров болтами, а места соединений герметизируются уплотнительными прокладками.
Турбокомпрессор используют для значительного повышения мощности двигателя, без увеличения его рабочего объема, используя нагнетание воздуха в цилиндры при помощи турбокомпрессора. Применение турбокомпрессора позволяет увеличить наполнение цилиндров свежим воздухом в соответственно повысить количество впрыскиваемого топлива. При сгорании больших порций топлива выделяется большее количество тепла, превращаемого затем в полезную работу. Соответственно растет и мощность двигателя.
Турбокомпрессор состоит из одноступенчатого центробежного компрессора, нагнетающего воздух, и радиальной центростремительной турбины, приводящей его во вращение и использующей энергию отработавших газов.