Рабочий процесс дизельных двигателей

Теоретический и действительный циклы работы дизельного двигателя
Рабочий процесс дизельных двигателей отличается от рабочего процесса других двигателей внутреннего сгорания.
Если в цилиндры карбюраторных двигателей поступает горючая смесь, состоящая из паров топлива и воздуха, а в цилиндры дизельных—только воздух. Благодаря высокой степени сжатия давление воздуха в конце хода сжатия резко возрастает, а температура его значительно превышает температуру самовоспламенения топлива. Мелко распыленное топливо, впрыскиваемое в цилиндр под большим давлением, самовоспламеняется, и происходит процесс сгорания.
В двигателях, работающих по циклу Дизеля, давление газов при сгорании топлива остается постоянным. Действительный цикл работы тихоходных дизельных двигателей близок к теоретическому. Однако рабочий процесс быстроходных дизельных двигателей, к которым относятся автомобильные двигатели, имеет свои особенности. Для воспламенения первых частиц топлива, впрыскиваемых в цилиндр, требуется некоторый период времени, называемый периодом задержки воспламенения.
Такая задержка необходима для подготовки топлива к самовоспламенению. В нем под действием высокого давления и температуры происходят определенные физические и химические процессы, предшествующие воспламенению. Чем выше давление и температура, тем быстрее протекают эти процессы. За период задержки воспламенения в камеру сгорания успевает поступить значительная часть порции впрыскиваемого топлива, поэтому в результате его воспламенения и сгорания давление и температура в камере резко повышаются.
Благодаря этому создаются более благоприятные условия для воспламенения частиц топлива, поступающих вслед за сгоревшими: они сгорают почти сразу же после впрыскивания в цилиндр. Давление в этот период процесса сгорания остается почти неизменным. Поскольку в первый период сгорания давление резко возрастает, а затем остается постоянным, цикл работы быстроходного дизельного двигателя называют смешанным.
Следовательно, при работе двигателя по смешанному циклу часть топлива сгорает при постоянном объеме, а часть—при постоянном давлении.
Действительный рабочий процесс быстроходного дизельного двигателя может быть графически изображен диаграммой.

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.

Манометры

Приборы для измерения давления (манометры) указывают величину давления масла в магистрали. Применение манометра масла позволяет водителю оценивать также степень износа двигателя (по снижению давления).
Манометры воздуха применяют на автомобилях, имеющих пневматическую тормозную систему, для контроля давления воздуха в ресиверах и в тормозных камерах, а также давление в централизованной системе подкачки воздуха в шинах.
Эксплуатация автомобиля с неисправными приборами контроля давления масла и воздуха запрещается, так как неизбежно приводит к аварийным режимам в контролируемой системе. Для усиления контроля во многих системах помимо манометра устанавливается и аварийный сигнализатор.
По конструкции манометрические приборы разделяют на приборы непосредственного действия и электрические. Приборы непосредственного действия имеют чувствительный элемент и указатель в виде совмещенного узла на приборной панели, а давление контролируемой среды подводится к чувствительному элементу по трубопроводу.
В автомобильных манометрических приборах используют три типа чувствительных элементов: трубчатая пружина, мембрана и диафрагма с противодействующей пружиной. В большинстве манометров непосредственного действия применяют трубчатую пружину. В манометрах электрического действия и во многих сигнализаторах используют мембранные чувствительные элементы. Диафрагма с пружиной применяется в некоторых сигнализаторах.
Трубчатая пружина, обладая высокой чувствительностью и обеспечивая высокую точность показаний, не выдерживает перегрузок давлением и имеет незначительную виброустойчивость. Поэтому ее применяют для манометров, устанавливаемых на приборной панели, где уровень вибрации незначителен, и для контроля таких систем, как тормозная или централизованного измерения давления в шинах, где перегрузки давлением исключены или не могут превышать 25 % верхнего предела измерения.
Когда чувствительный элемент применяют в системе, где давление имеет большую пульсацию или возможны перегрузки, достигающие 50 % верхнего предела измерения, и действует высокий уровень механических вибраций, например на двигателе, то в качестве чувствительного элемента применяют мембрану.
Диафрагму с противодействующей пружиной в качестве чувствительного элемента применяют для сигнализаторов, поскольку она обеспечивает большую точность установки давления включения и мало чувствительна к перегрузке.

Обслуживание стартера

Обслуживание стартера (на примере СТ-142): снять стартер с двигателя;

• снять крышку со стороны коллектора. Проверить состояние щеточно-коллекторного узла. Поверхность коллектора должна быть гладкой и не иметь подгорания. Протереть поверхность коллектора чистой тряпкой, смоченной в бензине. Если грязь не удаляется, зачистить коллектор стеклянной шкуркой малой зернистости. При высоте щеток менее 13 мм их необходимо заменить;
• вал стартера в месте, где перемещается привод, смазать смазкой ЦИАТИМ-201 или ЦИАТИМ-202.

Регулировка фар («европейский асимметричный свет»). Для регулировки света фар следует установить автомобиль (без нагрузки и с нормальным давлением воздуха в шинах) на горизонтальной площадке на расстоянии 10 м от стены или вертикального экрана, размещенного в тени перпендикулярно продольной оси автомобиля, после этого выполнить следующее:
1. Провести линии:

• две вертикальные на расстоянии А, соответствующем межосевому расстоянию центров фар; эти линии должны быть на одинаковом расстоянии от вертикальной линии, перпендикулярной продольной оси автомобиля;
• горизонтальную Б—Б на уровне высоты центра фар от земли;
• горизонтальную В—В на 300 мм ниже линии центров фар.

2. Включить ближний свет фар и установить оптические элементы, поворачивая винты вертикальной и горизонтальной регулировки так, чтобы горизонтальная ограничительная линия освещенного и неосвещенного участка совпала с линией В—В; наклонные ограничительные линии, направленные вверх под углом 15°, исходящие из точек пересечения вертикальных линий центров фар с горизонтальной линией В—В (точки Р). Максимально допустимое смещение точки перегиба световой границы от точки Р в наружную сторону не должно превышать 200 мм.
Регулировку света противотуманных фар производят поворотом корпуса фары относительно болта крепления в продольной и поперечной вертикальных плоскостях. Необходимо установить форму так, чтобы верхняя граница светового пятна на экране, установленном на расстоянии 5 м перед автомобилем, совпадала с горизонтальной линией, проведенной на расстоянии 100 мм ниже линии высоты центров фар.