Лабораторная работа «Системы питания карбюраторных и инжекторных двигателей»
методическая разработка на тему

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Омской области

«Седельниковский агропромышленный техникум»

Лабораторная работа

«Системы питания карбюраторных и инжекторных двигателей»

МДК 01.02  Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

по профессии СПО 23.01.03  Автомеханик

Составил: Баранов Владимир Ильич                                                                                                             мастер производственного обучения

Седельниково, Омской области, 2017

Министерство образования Омской области БПОУ                                              «Седельниковский агропромышленный техникум»

Рекомендации разработаны в соответствии с Письмом Минобразования РФ от 05 апреля 1999 N 16-52-58 ин/16-13 "О рекомендациях по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в образовательных учреждениях среднего профессионального образования", требованиями ФГОС СПО, порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденным Министерством образования и науки Российской Федерации приказ № 464 от 14 июня 2013 года.

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Тема: Система питания карбюраторных двигателей.

Тема занятия: лабораторная работа «Система питания карбюраторных и инжекторных двигателей».

Время: 4 часа.

Цели работы: изучить устройство и работу приборов для подачи топлива, очистки воздуха и выпуска отработавших газов; приобрести навыки в их разборке и сборке.

Задачи занятия:

Обучающие:

Формирование и усвоение приемов  проведения разборочно-сборочных работ с изучением устройства и работы приборов для подачи топлива, очистки воздуха и выпуска отработавших газов.

Формирование у студентов профессиональных навыков при выполнении разборочно-сборочных  работ приборов для подачи топлива, очистки воздуха и выпуска отработавших газов.  

Развивающие:

Формирование у студентов умения оценивать свой уровень знаний и стремление его повышать, осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений, умения осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Воспитательные:

Воспитание у студентов аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к оборудованию и инструментам, работать в коллективе и команде.

Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Дидактические задачи:

Закрепить полученные знания, приемы, умения и навыки по выполнению    разборочно-сборочных работ приборов для подачи топлива, очистки воздуха и выпуска отработавших газов.  

Требования к результатам усвоения учебного материала.

Студент в ходе освоения темы занятия и выполнения лабораторной работы  должен:

иметь практический опыт:

- снятия и установки агрегатов и узлов автомобиля.

уметь:

- снимать и устанавливать агрегаты и узлы автомобиля.

знать:

- устройство и конструктивные особенности обслуживаемых автомобилей;

- назначение и взаимодействие основных узлов ремонтируемых автомобилей.

В ходе занятия у студентов формируются 

Профессиональные компетенции:

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

Общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Литература:

Ламака Ф.И. Лабораторно-практические работы по устройству грузовых автомобилей : учеб. пособие для нач. проф. образования /Ф.И.Ламака. — 8-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 224 с.

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. - М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб.пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб.пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В.  к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Оборудование: автомобили; топливные насосы;  воздушные и топливные фильтры; впускные и выпускные трубопроводы;  глушитель;  двигатель в сборе; тиски; набор ключей и отверток; плоскогубцы.

Содержание работы: изучить конструкцию, принцип действия, крепление приборов системы питания, порядок их разборки и сборки, регулировку.

Описание устройства. Основным элементом топливного насоса автомобиля ЗИЛ-431410 является мембрана, расположенная в корпусе. В центре мембраны закреплен шток. Для предохранения мембраны установлены металлические тарелки. Под мембраной

установлена предварительно сжатая пружина. В головке насоса имеются нагнетательные и всасывающие клапаны. Над всасывающими клапанами располагается сетчатый фильтр. Для контроля целостности мембраны в корпусе имеется контрольное отверстие, закрытое сетчатым фильтром. В работу насос приводится рычагом, который наружным концом опирается на эксцентрик распределительного вала. На другом конце рычага выполнена вилка, которая охватывает шток и действует на опорную шайбу. Для предотвращения протекания бензина в картер в случае повреждения мембраны шток оснащен специальным уплотнителем. Для подкачивания топлива вручную имеется рычаг ручной подкачки.

При набегании эксцентрика распределительного вала на наружный конец рычага этот рычаг поднимается и поворачивается на оси. Внутренний конец рычага вилкой давит на опорную шайбу штока и опускает его, вместе со штоком опускается и мембрана, над которой создается разрежение, открываются всасывающие клапаны, бензин из топливного бака проходит через сетчатый фильтр и заполняет полость над мембраной. После сбегания

эксцентрика наружный конец рычага под действием возвратной пружины опускается, вилка внутреннего конца рычага отходит от опорной шайбы штока, освобождая его. Сжатая пружина поднимает мембрану, давление в бензине повышается. Всасывающие

клапаны при этом закрываются, а нагнетательные открываются, сжатый бензин под давлением вытесняется в поплавковую камеру карбюратора.

Если поплавковая камера карбюратора уже заполнена и игольчатый клапан закрыт, то усилия пружины недостаточно для подъема мембраны, и она останется в нижнем положении. Вилка внутреннего конца рычага бензонасоса будет свободно скользить по штоку.

Топливные насосы двигателей автомобилей «.Жигули», «Москвич» имеют другое устройство. Между корпусом 3 (рис.1) и нижней крышкой 13 корпуса установлены две мембраны, между которыми уложены наружная 15 и внутренняя 14 дистанционные

прокладки. В корпусе установлены нагнетательный 16 и всасывающий 6 клапаны. Над ними уложена нейлоновая сетка-фильтр 2. Закрывается корпус верхней крышкой 5. Механизм привода состоит из балансира 11 и рычага 12 механической подкачки топлива. При работе двигателя эксцентрик распределительного вала набегает на шток, который нажимает  на двуплечий рычаг 12, и, поворачиваясь, перемещает шток 7 мембраны вниз.

Над верхней мембраной создается разрежение, под действием которого открывается всасывающий клапан 6, и из топливного бака в полость над мембраной поступает топливо через сетку- фильтр 2. Когда эксцентрик сбегает со штока, двуплечий рычаг 12

под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, освобождая шток 7. Мембрана, поднимаясь, повышает давление в топливе, вследствие чего закрывается всасывающий клапан 6 и открывается нагнетательный клапан 16, топливо вытесняется в поплавковую камеру карбюратора.

Рис. 1. Топливный насос, устанавливаемый на двигателях автомобилей «Жигули», «Москвич»:

1- нагнетательный патрубок; 2 — сетка-фильтр; 3 — корпус; 4 — всасывающий патрубок; 5 — верхняя крышка; 6 — всасывающий клапан; 7 — шток; 8 — рычаг ручной подкачки топлива; 9 — пружина; 10 — кулачок; 11 — балансир; 12 — двуплечий рычаг механической подкачки топлива; 13 — нижняя крышка корпуса; 14 - внутренняя дистанционная прокладка; 15 — наружная дистанционная прокладка; 16 - нагнетательный клапан

Рассмотрим работу ручного привода насоса. При нажатии на рычаг 8 кулачок 10 нажимает на балансир 11 и опускает его вместе со штоком 7 и мембраной. Вследствие  разрежения в полости над мембраной открывается всасывающий клапан 6 и через сетчатый фильтр поступает топливо. Когда рычаг 8 освобождается, он под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, поворачивая кулачок 10. Двуплечий рычаг 12 освобождает шток 7, который вместе с мембранной пружиной поднимается

вверх, вытесняя топливо через нагнетательный клапан 16 в поплавковую камеру карбюратора. Если ручная подкачка не работает, необходимо повернуть коленчатый вал на пол-оборота.

Рабочий узел насоса состоит из двух рабочих мембран, которые контактируют с бензином, и одной предохранительной мембраны, которая контактирует с маслом и предохраняет рабочие мембраны от воздействия картерных газов, а также от попадания

бензина в поддон картера двигателя при повреждении рабочих мембран, изготовленных из специального масло- и бензостойкого материала. Насос приводится в действие от эксцентрика распределительного вала через шток.

Для грубой очистки бензина от твердых частиц и воды установлены топливные фильтры-отстойники, которые состоят из корпуса со стержнем для соединения с помощью стяжного болта корпуса с крышкой. Между ними установлена паранитовая прокладка. На стержень надет фильтрующий элемент, поджимаемый к крышке пружиной. Для слива отстоя в стержне имеются радиальные отверстия и выходное отверстие с пробкой. Фильтрующий элемент состоит из фильтрующих пластин. Сверху он закрыт корпусом, а снизу — опорной шайбой. Собирается фильтрующий элемент на две стойки. Все фильтрующие пластины и корпус элемента имеют отверстия, которые образуют

канал для прохода отфильтрованного топлива. Снизу каналы закрыты опорной шайбой. На фильтрующих пластинах имеются выступы, предотвращающие плотное прилегание пластин друг к другу. Топливо поступает внутрь фильтра через отверстие, и с пользуемое

для присоединения штуцера трубки подачи топлива из топливного бака. Отфильтрованное топливо отводится через отверстие. Топливо поступает в фильтр вследствие разрежения, создаваемого топливным насосом. Если в топливе присутствует вода, то она из-за плотности большей, чем плотность бензина, опускается на дно. Бензин из-за разрежения поступает в щели между фильтрующими пластинами. Твердые частицы крупнее щелей задерживаются, а очищенный бензин поступает в бензиновый насос. Накапливаемый продукт фильтрации следует периодически выпускать, вывернув пробку сливного отверстия. Зазор между фильтрующими пластинами должен составлять 0,05 мм. Мелкие твердые частицы могут пройти через фильтрующий элемент фильтр-отстойника и через сетчатый фильтр впускного канала топлива насоса.

Для очистки топлива от мелких твердых частиц установлен фильтр тонкой очистки топлива, который состоит из корпуса и стакана-отстойника, соединенных друг с другом с помощью держателя и гайки-барашка. Между корпусом и отстойником для предотвращения вытекания топлива имеется прокладка. Фильтрующий элемент может представлять собой стакан из перистой керамики или перфорированный алюминиевый стакан с намотанной латунной сеткой, закрепленной пружиной. Используются фильтрующие элементы и из пористой бумаги.

Топливные баки большинства автомобилей выполнены из стали штамповкой. Они состоят из двух сварных половин, внутренняя поверхность которых покрыта свинцом. Топливные баки грузовых автомобилей имеют внутри перегородки, имеющие двойное

назначение: во-первых, они гасят колебания бензина при езде автомобиля по неровным дорогам, что предохраняет стенки бака от гидравлических ударов и разрушения; во-вторых, предотвращают накопление статического электричества, которое может вызвать искровой разряд и стать причиной взрыва топлива. Топливные баки легковых автомобилей устанавливают в багажнике или под кузовом автомобиля. Крепятся топливные баки к кронштейнам стальными лентами, под которые подкладываются прокладки. Топливный бак имеет заливную горловину. На грузовых автомобилях для облегчения заправки в горловине может иметься и выдвижная горловина с сетчатым фильтром. Заливные горловины топливных баков грузовых автомобилей закрывают пробками с паровым и воздушным клапанами. Заливные горловины топливных баков легковых автомобилей, как правило, закрывают глухими резьбовыми пробками.

Карбюраторы большинства легковых автомобилей имеют патрубки слива излишков топлива в топливные баки, посредством которых поддерживается атмосферное давление.

Топливные баки имеют отверстие для слива отстоя, они закрываются пробкой, под которой имеется прокладка. На топливном баке установлены датчик указателя уровня топлива и трубки для забора топлива из топливного бака и для возврата части топлива

в него из карбюратора. На трубке для забора топлива имеется сетчатый фильтр.

Пробки заливных горловин топливных баков грузовых автомобилей имеют два клапана для поддержания внутри бака атмосферного давления.

Автомобили ВАЗ-2110, -2111, -2112 имеют рядом с топливным баком неразборный сепаратор, соединенный шлангом с топливным баком. При повышении давления вследствие испарения бензина пары по шлангу поступают в сепаратор, конденсируются и

возвращаются обратно в топливный бак.

Для очистки воздуха установлены воздушные фильтры. На двигателях легковых автомобилей, как правило, применяют воздушные фильтры с сухим фильтрующим элементом, а на двигателях грузовых автомобилей — инерционно-масляные воздушные фильтры.

Сухой воздушный фильтр состоит из бумажного фильтрующего элемента 4 и корпуса 2 (рис. 2), который крепится на карбюраторе с помощью кронштейна 1 и закрывается крышкой 6, закрепленной на кронштейне 3. Крышка крепится гайкой 7 с шайбой 8. Для вентиляции картера двигателя на крышке имеется патрубок с шлангом 9. Воздух в корпус 2 фильтра поступает через воздухозаборник 10. Для забора подогретого воздуха имеется

гофрированный шланг 11 и рычаг заслонки воздухозаборника. Шланг 9 соединяется с патрубком 13. Воздух через воздухозаборник поступает внутрь корпуса, проходит

через поры фильтрующего элемента, при этом твердые частицы оседают на поверхности фильтрующего элемента 4. Очищенный воздух поступает в смесительные камеры карбюратора.

В холодное время года для лучшего испарения бензина необходим нагретый воздух. Для этого рычаг 12 следует повернуть, заслонка перекроет поступление холодного воздуха, через гофрированный шланг будет поступать прогретый воздух. Инерционно-масляный воздушный фильтр состоит из корпуса, в котором имеется масляная ванна, заполненная отработанным моторным маслом. Для двигателей с большим потреблением воздуха

корпус фильтра находится внутри корпуса глушителя системы впуска. Фильтр закрывается крышкой. Вокруг фильтрующего элемента имеется кольцевая щель.

Воздух проходит через щель между корпусом и крышкой и поступает в патрубок карбюратора или через приемное окно по кольцевой щели до нижнего края корпуса фильтрующего элемента, затем, повернув, направляется вверх через фильтрующий элемент. Дойдя до края воздушного патрубка, воздух поворачивается на 180° и направляется в смесительные камеры карбюратора. Когда воздух доходит до нижнего края фильтрующего элемента и резко изменяет направление, твердые частицы по инерции летят в том же направлении, ударяются о поверхность масла и прилипают к нему. Воздух, резко изменив направление, срывает с поверхности масла мельчайшие капли и вместе с мелкой пылью поступает в фильтрующий элемент. Мелкие частицы пыли прилипают  к фильтрующему элементу, который задерживает и капли масла. Масло стекает обратно в масляную ванну, смывая пыль с фильтрующего элемента и отражателя.

Рис. 2. Сухой воздушный фильтр:

1- кронштейн крепления корпуса фильтра; 2 — корпус фильтра; 3 — кронштейн крепления крышки; 4 —фильтрующий элемент; 5 — стрелка установки крышки; 6-крышка; 7 — гайка крепления крышки; 8 — шайба; 9 — верхний вытяжной шланг вентиляции картера; 10 — воздухозаборник; 11 — гофрированный шланг подогретого воздуха; 12 — рычаг заслонки воздухозаборника; 13 — патрубок верхнего вытяжного шланга.

Впускные трубопроводы служат для подвода горючей смеси в цилиндры двигателя, а выпускные — для отвода отработавших газов из цилиндров.

В V-образном двигателе впускные трубопроводы располагаются в развале между цилиндрами. Трубопроводы должны оказывать  минимальное сопротивление перемещению газов для лучшего наполнения цилиндров. Впускные трубопроводы V-образных двигателей имеют сложную форму.

Во всех карбюраторных двигателях впускные трубопроводы имеют устройства для подогрева горючей смеси. Для этого каналы, по которым горючая смесь подается в цилиндры двигателя, омываются горячей водой. При работе двигателя горячая вода подогревает трубопровод, а вместе с ним и горючую смесь, улучшая испарение бензина.

Выпускные трубопроводы отливают из чугуна. В рядных двигателях в выпускном трубопроводе установлена заслонка для регулировки температуры горючей смеси.

Устройство для подогрева горючей смеси включает в себя заслонку, на наружном конце оси заслонки установлен сектор с метками «Зима» и «Лето». Сектор удерживается в нужном положении с помощью стопорной шпильки и гайки. Если температура окружающей среды выше 5 °С, то заслонку следует повернуть в сторону метки «Лето». При этом отработавшие газы напрямую поступают в глушитель, меньше соприкасаясь

со стенкой впускной трубки, — подогрев горючей смеси будет минимальным. В зимнее время года заслонку поворачивают в положение «Зима». Она перегораживает выпускной трубопровод, отработавшие газы огибают заслонку сверху, соприкасаясь со стенкой впускной трубы, которая интенсивно нагревается. Отработавшие газы выходят из цилиндров двигателя под большим давлением и с большой скоростью. Они обладают значительной энергией и, выходя в окружающую среду, создают сильный шум. Для снижения уровня шума при выпуске отработавших газов используют глушитель, снижающий скорость и давление газов. Достигается это многократным изменением направления движения отработавших газов, разделением потока газов на мелкие

струйки, пропусканием потока в большом объеме и охлаждением отработавших газов.

Из-за сопротивления при выходе отработавших газов теряется около 15...20% мощности двигателя: чем интенсивнее гасится энергия газов, тем больше потери мощности.

Глушитель прямоточного типа состоит из системы резонаторных и расширительных камер, после прохода которых пульсация газов сглаживается и уровень шума снижается. Глушители неразборные, состоят из стальных штампованных деталей, сваренных

между собой. Приемные трубки глушителя и выпускная трубка жестко крепятся к патрубкам передней и задней стенок. Внутри корпуса глушителя имеются перегородки, между которыми устроены расширительные камеры.

Разновидности двигателей, работающих на бензинах. Для повышения экономичности и увеличения мощности карбюраторные двигатели могут выполняться с предкамерно-факельным зажиганием.

У этого двигателя, кроме основной камеры сгорания, имеется еще небольшая дополнительная камера (предкамера). Обе камеры снабжены впускными клапанами, приводимыми в работу одним с промыслом газораспределительного механизма. При такте впуска коромысло одновременно открывает клапан дополнительной камеры и клапан основной камеры сгорания. В дополнительную камеру из дополнительной камеры карбюратора поступает обогащенная смесь, а в основную камеру сгорания из карбюратора

поступает обедненная смесь. В конце такта электрическая свеча воспламеняет обогащенную смесь в предкамере. Горящий факел через канал под большим давлением выбрасывается в основную камеру сжатия, пронизывая весь объем находящейся в ней сжатой бедной смеси и обеспечивая ее быстрое воспламенение и сгорание . Остальные процессы протекают так же, как и в обычаем четырехтактном карбюраторном двигателе.

В последние годы появились двигатели, у которых бензин впрыскивается форсункой непосредственно в цилиндр или во впускную трубу. Воспламенение осуществляется электрической искрой.

Разработаны многотопливные двигатели, работающие на различных сортах топлива— дизельном, бензине, керосине. Экономические и мощностные показатели при этом на всех видах топлива остаются одинаковыми. Особенность работы такого двигателя заключается в том, что камера сгорания выполнена в головке поршня и имеет специальную форму. Топливо в цилиндр подается в конце такта сжатия с помощью форсунки, которая около 5% топлива направляет в раскаленный воздух, и это топливо  быстро воспламеняется. Основная масса топлива (около 95%) форсункой направляется на стенки камеры сгорания, имеющей форму усеченного шара, и растекается по ней в виде пленки.

Воздух в камере сгорания имеет вихревое движение, растягивая пленку топлива вдоль стенок камеры и сдувая с них испарившееся топливо в зону горения, где оно постепенно сгорает. Такое постепенное сгорание - основное условие возможности работы двигателя на различных видах топлива. Для сокращения расходования нефтяного топлива и повышения экологической безопасности разработаны и совершенствуются автомобили с новыми типами силовых установок.

Роторно-поршневой двигатель — РПД (двигатель Ванкеля). Этим двигателем в настоящее время серийно комплектуется спортивное купе Mazda RX-8, где устанавливается мотор «Renesis» с двумя роторными секциями. В нашей стране роторные двигатели ВАЗ-414 использовались в основном на автомобилях спецподразделений. Основной частью этого двигателя является цилиндр особого профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде (плоская кривая, полученная точкой, которая жестко связана с окружностью, осуществляющей движение по внешней стороне другой окружности). При работе двигателя поршень (ротор) с тремя гранями движется вкруговую по эпитро-хоидальной цилиндрической плоскости, в результате чего сменяющиеся объемы рабочих камер цилиндра отсекаются с помощью трех клапанов. При этом образуются три изолированные камеры, разные по объему, где осуществляются процессы сжатия поступившей смеси горючего и воздуха, расширения газов, давящих на рабочую поверхность ротора и очищения камеры сгорания от газов. В двигателе осуществляется одновременная работа двух механических пар — одна, состоящая из шестерен, регулирует

движение самого ротора, другая преобразует вращение поршня во вращательное движение эксцентриковой оси, передающееся на механизмы трансмиссии.

 Двигатели Ванкеля могут быть с внутренним смесеобразованием, когда воздух смешивается с топливом перед поступлением в цилиндры, или внешним, когда воздух и топливо поступают в цилиндры по отдельности, где смешиваются с остаточными газами,

образуя рабочую смесь.

Достоинства РПД Ванкеля:

• небольшие габаритные размеры, малая масса;
• сниженные показатели уровня вибрации;
• хорошие динамические характеристики, пониженный уровень вибрации.

Недостатки РПД Ванкеля:

• повышенные требования к качеству свечей зажигания из-за высоких температур и возможности детонации рабочей смеси;
• необходимость надежного уплотнения элементов двигателя;
• повышенные требования к качеству масла.

Двигатели Ванкеля имеют КПД 40... 45 % в то время, как у двигателей

внутреннего сгорания КПД составляет 25...30%. Однако вследствие технического несовершенства и технологических сложностей при производстве двигатели Ванкеля не нашли широкого распространения.

Система распределенного впрыска топлива. Данная система применяется на двигателях большинства современных автомобилей, а именно автомобилях семейств ВАЗ, Hyundai Accent, Ford Focus, Chevrolet Niva, Renault Logan, Lada Priora, Hyundai Santa Fe,

Opel, Kia Rio, Nissan, UAZ Hynter, Chevrolet Captiva, Skoda Oktavia, некоторых моделях ГАЗель и др.

Система распределенного впрыска топлива включает в себя топливный бак, электрический бензонасос. Топливо из насоса через регулятор давления подается к форсункам, которые впрыскивают его во впускную трубу около впускных клапанов газораспределительного механизма (рис. 3) регулятор давления служит для поддержания давления около 2,9 к г/см 2 в инжекторах (инжектор - электрический соленоид).

Управление системой распределенного впрыска топлива осуществляется электронным блоком и включает в себя ряд датчиков, сигналы от которых обрабатываются блоком управления.

Электронный блок управления принимает сигналы датчиков, обрабатывает их и вычисляет, на какое время необходимо открывать форсунки для впрыска топлива.

Форсунка — это электромагнитный клапан. Впрыскивается топливо форсункой в мелкораспыленном состоянии на головку впускного клапана, от которого оно нагревается, быстро испаряется и всасывается через открытый впускной клапан в камеру сгорания. Клапан форсунки перекрывает подачу топлива в момент прекращения подачи электрического импульса. Водитель управляет системой с помощью педали (рис. 4) привода воздушной дроссельной заслонки, которая должна обеспечивать работу двигателя на всех режимах от холостого хода до максимальной мощности.

Достоинством системы распределенного впрыска топлива является экономичная работа двигателя и легкий запуск его в холодное время года.

Рис.  3. Схема системы распределенного впрыска топлива:

1 - топливный бак; 2 — насос; 3 — фильтр; 4 — топливная магистраль; 5— регулятор давления топлива; 6 — впускной трубопровод; 7 — датчик положения дроссельной заслонки; 8 — электронный блок управления; 9 —измеритель расхода воздуха; 10 —регулятор дополнительной подачи воздуха; 11— замок зажигания; 12 —аккумуляторная батарея; 13 — датчик частоты вращения коленчатого вала; 14 — датчик температуры; 15 — электромагнитная форсунка;                       16- кислородный датчик.

Рис. 4. Привод воздушной дроссельной заслонки:

1 — корпус; 2 — трос; 3 — педаль

Недостатками двигателя с распределенным впрыском топлива (инжекторного) являются необходимость заправки высокосортным бензином, сложное техническое обслуживание, сокращение сроков службы. Работа на низкосортном бензине приводит к

преждевременному выходу из строя датчиков. Некоторые элементы системы выходят из строя уже после 80... 120 тыс. км пробега. Срок службы форсунок, как правило, не превышает 60...80 тыс. км пробега автомобиля.

Электрический бензонасос. В электрическом бензонасосе электродвигатель и роликовый бензонасос смонтированы в герметичном корпусе. Бензин прокачивается насосом через электродвигатель, охлаждая его. Центробежный роликовый насос состоит из неподвижного статора (рис. 5), внутренняя поверхность которого смещена на 1,5 мм относительно оси якоря электродвигателя 4, цилиндрического сепаратора, соединенного

с якорем электродвигателя, и роликов 3, расположенных в пазах сепаратора. Располагается насос в пространстве между основанием и крышкой. Бензин через штуцер и паз в основании 1 поступает в сегментное пространство между внутренней поверхностью основания и сепаратором, образуемое за счет их эксцентриситета и, при вращении сепаратора, переносится роликами в более узкое пространство и, через входные каналы,

в полость электродвигателя и затем, через клапан 5 и штуцер, в бензомагистраль. Клапан 5 служит для предотвращения слива бензина из магистрали и образования воздушных пробок после выключения бензонасоса. Предохранительный клапан 2 служит для ограничения повышения давления топлива сверх допустимой нормы.

Включается электробензонасос блоком управления при включении зажигания: если через 3...5 с стартер не включился, то блок управления отключает бензонасос. Последующее включение бензонасоса произойдет при следующем запуске двигателя стартером.

Топливо

             а                  

                    б

Рис. 5. Электрический бензонасос:

а - конструктивное устройство; б - принцип работы нагнетательного узла насоса; в - регулятор давления; 1 — корпус; 2 - предохранительный клапан; 3— ролики насоса; 4 - якорь; 5 - обратный клапан; 6 - запорный клапан; 7 - пружина;          - направление вращения механизма.

Электромагнитная форсунка. Состоит данная форсунка из корпуса 3 (рис. 6), катушки электромагнита 4, сердечника электромагнита б, иглы запорного клапана 2, корпуса распылителя 9, насадки 1 и фильтра 5.

Топливо под давлением поступает в фильтр 5 и через систему каналов, проходит к запорному клапану. Пружина 7 поджимает иглу клапана к конусному отверстию корпуса распылителя 9 и удерживает клапан в закрытом состоянии. При подаче на обмотку

Рис. 6. Электромагнитная форсунка:

1 — насадка; 2 — запорная игла; 3 — корпус форсунки; 4 — обмотка катушки электромагнита; 5 — фильтр; 6 — крышка; 7 — пружина; 8 — сердечник электромагнита;                                                      9 — корпус клапана-распылителя

катушки электромагнита электрического импульса создается магнитное поле, которое притягивает сердечник 8 и вместе с ним иглу запорного клапана. Отверстие в корпусе распылителя открывается и топливо под давлением в распыленном состоянии поступает

в цилиндр двигателя. После прекращения электрического импульса пружина 7 возвращает сердечник 8 в исходное положение и вместе с ним и запорную иглу канала. Подача топлива форсунками синхронизирована с положением поршней в цилиндрах двигателя. Форсунки установлены во впускной трубе двигателя. Подача топлива к форсункам осуществляется через топливопровод, в котором поддерживается давление топлива в пределах 2,8... 3,25 кг /см 2 при работающем двигателе. Двигатели с системой распределенного впрыска имеют некоторые особенности в способах воспламенения рабочей смеси и устройства приборов зажигания. На этих двигателях могут применяться катушки зажигания 406.3705 с коммутатором для автомобилей ВАЗ-3620.3734, а для автомобилей ГАЗ-131.3734. На двигателях автомобилей ГАЗ- 3110 могут устанавливаться две катушки зажигания, закрепляются они сверху двигателя. На двигателе автомобиля ВАЗ-21114-5 «Лада Калина» применяется четырехвыводная катушка зажигания, состоящая из двух двухвыводных катушек, объединенных в одном корпусе. Принципиально она как бы состоит из двух традиционных катушек, объединенных в одном корпусе. В систему зажигания катушка включена через выводы 15, 1а и 16. Вторичная обмотка одной катушки через два вывода соединяется с запальными

свечами 1-го и 4-го цилиндров, а вторичная обмотка другой катушки через два вывода соединяется с запальными свечами 2-го и 3-го цилиндров. Электрические импульсы напряжения поступают в катушку зажигания с блока управления. В катушке зажигания они трансформируются в электрические импульсы высокого напряжения, которое по проводам передается к свечам. Электрический разряд происходит одновременно в двух свечах 1-го и 4-го цилиндров или 2-го и 3-го цилиндров. Например, один электрический разряд происходит в свече 1-го цилиндра, когда там заканчивается такт сжатия, а второй разряд происходит в свече 4-го цилиндра, когда там происходит такт выхлопа. Электрический  разряд в свече 4-го цилиндра при такте выхлопа на работу двигателя не влияет.

При дальнейшем повороте коленчатого вала электрический разряд будет происходить в свече 4-го цилиндра в конце такта сжатия, а в 1-м цилиндре электрический разряд в свече будет происходить при такте выхлопа.

Порядок разборки и сборки топливного насоса:

1) отвернуть винты, снять крышку головки насоса, прокладку и сетчатый фильтр;

2) отвернуть винты крепления головки и осторожно снять головку, не повреждая мембрану.

3) вынуть (выдавить) корпус выпускного клапана, снять пружину, шайбу и резиновый клапан, вынуть впускные клапаны;

4) снять пружину рычага привода;

5)  вынуть шплинт оси рычага привода мембраны, выколотить ось, надавить пальцем руки на мембрану, вынуть рычаг привода со втулкой и мембрану в сборе (со штоком и пружиной);

6) отвернуть гайку крепления мембраны, придерживая пружину, снять шайбу, внешнюю опорную шайбу, мембрану, внутреннюю фасонную шайбу, медную шайбу, пружину, упорную шайбу пружины.

7) снять пружину рычага ручной подкачки, вынуть стопорный шплинт и рычаг с осью;

8) убедиться в исправности уплотнительной манжеты оси рычага, поставить рычаг с осью в корпус, поставить стопорный шплинт и пружину рычага ручной подкачки;

9) собрать мембрану со штоком: поставить на шток медную шайбу, внутреннюю фасонную шайбу, мембрану, наружную шайбу, все сжать и завернуть гайку с шайбой, надеть пружину на шток, поднять пружину и установить опорную шайбу;

10) поставить втулку в рычаг привода, собранную мембрану поставить в корпус, нажать на мембрану пальцем и вставить рычаг привода, совместить отверстия рычага и корпуса, установить ось рычага до выхода шплинтовочного отверстия и зашплинтовать ось;

11) поставить пружину рычага привода;

12) поставить шайбу, резиновый клапан, пружину и вставить корпус выпускного клапана в отверстие головки, ударяя деревянной рукояткой отвертки до выхода шпильки корпуса клапана на уровень седла, поставить впускные клапаны;

13) установить головку на корпус насоса, совместить отверстия мембраны с отверстиями корпуса и головки, завернуть винты (не затягивать). Оттянуть рычаг ручной подкачки мембраны в крайнее нижнее положение и затянуть винты крепления головки;

14) поставить сетчатый фильтр, прокладку, крышку головки, закрепить винты;

15) проверить правильность сборки насоса.

Порядок разборки и сборки фильтра отстойника:

1) отвернуть выпускную пробку и слить отстой из фильтра;

2) отвернуть штуцеры топливопроводов от топливного фильтр - отстойника и болты крепления корпуса к правой балке рамы;

3) снять фильтр в сборе;

4) отвернуть болт на крышке отстойника и снять корпус вместе с фильтрующим элементом, осторожно снять прокладку крышки и прокладку фильтрующего элемента, вынуть фильтрующий элемент и прижимную пружину;

5) собрать фильтр: надеть на упор корпуса фильтра прижимную пружину и вставить фильтрующий элемент, поставить прокладку фильтрующего элемента и прокладку крышки, соединить корпус фильтра с крышкой и завернуть болт, завернуть сливную

пробку;

6) поставить фильтр в сборе на место, закрепить болты и привернуть штуцеры трубопроводов;

7) проверить плотность соединений, подкачав топливо рычагом ручной подкачки топливного насоса.

Порядок разборки и сборки фильтра тонкой очистки топлива:

1)  разобрать фильтр, для этого:

а) отвернуть штуцеры топливопроводов и гайку крепления отстойника к кронштейну;

б) снять отстойник;

в) отвернуть гайку-барашек зажима стакана-отстойника, отвести зажим в сторону и снять стакан с прокладкой;

г) вынуть керамический фильтрующий элемент и удерживающую пружину;

2) собрать фильтр, для этого:

а) поставить в стакан-отстойник удерживающую пружину и керамический фильтрующий элемент;

б) поставить прокладку и стакан на место в корпус, подвести зажим под стакан и завернуть гайку-барашек зажима;

3) поставить отстойник на кронштейн, закрепить гайку и присоединить трубопроводы;

4) проверить нет ли подтекания топлива.

Порядок разборки и сборки воздушного фильтра двигателя:

1) разобрать воздушный фильтр двигателя, для этого:

а) отвернуть гайку крепления фильтра;

б) отвернуть винт крепления фильтра к карбюратору и снять воздушный фильтр с прокладкой;

в) вынуть фильтрующий элемент в сборе и прокладку;

2) собрать воздушный фильтр двигателя, для этого:

а) после промывки вставить в корпус смоченный в масле фильтрующий элемент, установив предварительно прокладку внутри корпуса;

б) установить прокладку под корпус воздушного фильтра и поставить воздушный фильтр на карбюратор, закрепить винт;

в) завернуть гайку крепления фильтра к двигателю.

Последовательность практического изучения устройства топливопроводов,

топливного бака, впускного и выпускного трубопроводов:

1) изучить устройство топливного бака: наливной горловины, пробки, воздушного и парового клапанов (проверить работоспособность клапанов и убедиться, что у парового клапана пружина сильнее), устройство и расположение штуцеров, отводящего топливопровода и сливной пробки;

2) изучить расположение топливопроводов: от бака к фильтру-отстойнику, от фильтра-отстойника к фильтру тонкой очистки топлива, от фильтра тонкой очистки топлива к топливному насосу, от топливного насоса к карбюратору, от датчика пневмоцент-

робежного ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала к исполнительному механизму, укрепленному на карбюраторе;

3) отвернуть впускную трубу, изучить ее устройство: каналы, проходящие от карбюратора к впускным клапанам каждого ряда цилиндров, и водоподогрев горючей смеси;

4) изучить устройство выпускных коллекторов, их прокладок и соединения выпускных коллекторов с глушителем, обратить внимание на детали соединения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите назначение, устройство и работу топливных насосов.

2. Опишите назначение, устройство и работу фильтр-отстойников.

3. Опишите назначение, устройство и работу фильтров тонкой очистки топлива.

4. Опишите назначение, устройство и работу пневмоцентробежного ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала.

5. Опишите назначение, устройство и работу воздушного фильтра со сменным бумажным фильтрующим элементом.

6. Опишите назначение, устройство и работу воздушного фильтра инерционно-масляного типа.

7. Опишите назначение, устройство и работу глушителя.

8. Опишите назначение, устройство топливных баков и их пробок.

9. Как осуществляется подогрев горючей смеси различных двигателей?

10. Опишите принцип действия и устройство системы питания двигателя

с распределенным впрыском топлива (инжекторные двигатели).