Изложение нового материала

План занятия

СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДВС

Преподаватель:

Группа:

Дата:

ЛЕКЦИЯ № 1

Тема: «Назначение системы питания ДВС. Способы приготовления топливовоздушной смеси»

1. Организационный момент - 3 мин.

2. Опрос студентов по предыдущему материалу - 10 мин.

3. Изложение нового материала – 55 мин.

4. Закрепление нового материала -12 мин.

5. Подведение итогов - 7 мин.

6. Задание на дом - 3 мин.

Итого: 90 мин.

Оборудование занятия:

– Мультимедиа, компьютер, DVD - диски;

– Слайды, плакаты;

– Учебные элементы;

Опрос (индивидуальный)

Вопросы:

Ø Какие механизмы и системы входят в состав ДВС?

Ø Назначение и состав КШМ?

Ø Назначение, кинематические схемы и состав ГРМ.

Ø Назначение и типы систем охлаждения.

Ø Назначение системы смазки.

(фронтальный)

– Назначение и состав системы питания ДВС.

Лекция № 1

Закрепление нового материала:

(проводится фронтальный опрос по изложенной теме)

Ø Разбираем правильность ответов.

Ø Выставляем оценки, комментарий;

Задание на дом:

Ø Заполнить тетрадь для лабораторных работ по пройденной теме.

Ø Повторить пройденный материал.

Ø Не забываем про конструкторские разработки.

(Конспект лекции № 1)

Назначение системы питания:

Очистка воздуха и топлива, приго­товление из них горючей смеси определенного состава, подача ее (или раздельно воздуха и топлива) в камеру сгорания, а также отвод из цилиндров отработавших газов. В соответствии с этим в системе питания можно выделить следующие составляющие: система подготовки воздуха, топливная система, система глушения отработавших газов.

Исходя из этого назначения горючей смеси, система питания должна обеспечивать получение на всех ре­жимах работы двигателя требуемых мощностных и экономических показателей при допустимой токсичности отработавших газов. Обычно это достигается при совместной работе систем питания, впуска, наддува и регулирования.

К системе питания предъявляются следующие требования: обес­печение на всех режимах работы двигателя необходимого состава и количества горючей смеси; быстрое и плавное изменение соста­ва смеси при переходе двигателя с одного режима работы на другой; обеспечение равномерного распределения состава смеси по цилиндрам; надежный пуск и быстрый прогрев холодного двигате­ля, надежный пуск горячего двигателя; сохранение стабильности регулировок в процессе эксплуатации; коррекция работы системы питания при изменении сопротивления воздушного фильтра, тем­пературы и давления окружающей среды, технического состояния в процессе эксплуатации; минимальные габариты и масса.

Классификация систем питания.

Вдизелях системы питания де­лят по следующим признакам:

по способу движения топлива - тупиковые и с циркуляцией топ­лива;

по типу механизма подачи - с объединенными насосом и форсун­кой (насос-форсунка) и разделенными насосом и форсункой.

В двигателях с искровым зажиганием системы питания бывают: карбюраторные и с впрыскиванием бензина.

Компоновка топливных систем показана на рис. 1.

В дизе­лях (рис. 1 позиции 1, 2) и двигателях с впрыскиванием бензина (позиция 4) очистка топлива двухступенчатая: топливо проходит через фильт­ры грубой и тонкой очистки (ФГО и ФТО). ТННД (топливный насос низкого давления) в дизелях пода­ет топлива в 1,5 – 2 раза больше, а в двигателях с впрыскиванием бензина в 5 – 10 раз больше, чем может быть использовано. По­этому часть топлива после ТНВД (топливный насос высокого давления) возвращается в бак или поступа­ет в ТННД (система с циркуляцией топлива). Перепуск неисполь­зованного топлива через бак и фильтры позволяет за час работы несколько раз очистить весь запас топлива в баке.

В дизелях, скомпонованных по позиции 2, ТНВД объединен с форсункой, и это устройство названо насосом–форсункой. У дизе­лей бак, ФГО, ТННД и ФТО составляют часть низкого давления системы питания, а ТНВД и форсунки –

часть высокого давления

Рис. 1 - структурные схемы топливных систем:

ТННД и ТНВД – топливные насосы соответственно низкого и высокого давления; - подача топлива; - слив неиспользованного топлива

По данным на 1995 год из 1800 моделей выпускаемых в мире двигателей дизелями оснащены 14% автомобилей, бензиновыми двигателями с карбюратором ­– 10 %, с впрыскиванием бензина ­– 76 %. Снижение стоимости топливной аппаратуры произошло после внедрения способа впрыскивания бензина во время процесса впуска, а не сжатия, как в дизелях, что позволило обеспечить работу форсунок при давлении 0,3...1 МПа вместо 13...20 МПа у дизелей. Применение электроники позволило повысить точность управления данной системой.

Преимущества системы впрыскивания бензина:

- высокая литровая мощность двигателя и улучшенная экономичность за счет точного распределения доз топлива по цилиндрам (отклонение менее 5...7 % по сравнению с 11...25 %, которые дают карбюрато­ры) и меньшего сопротивления впускного тракта (нет карбюрато­ра);

- возможность точного регулирования состава горючей смеси, минимальная токсичность отработавших газов.

- улучшение про­дувки цилиндров снижает их температуру, что позволяет поднять степень сжатия на 2...3 единицы.

К недостаткам системы относятся:

- высокая стоимость, обуслов­ленная применением дорогостоящих устройств (форсунок, насо­са, электроники, специальных датчиков, нейтрализаторов);

- слож­ное техническое обслуживание, требующее специального обору­дования и высокой квалификации персонала;

- повышенные требо­вания к качеству и очистке бензина (при работе с нейтрализаторами неприменим этилированный бензин).

К современному автомобильному бензиновому двигателю предъявляют следующие требования:

- высокая экономичность, т. е. расход топлива автомобилем дол­жен быть 3-5 л на 100 км/ч при литраже двигателя до 1,2 л и 4 - 6 л на 100 км/ч при литраже до 2 л;

- выполнение норм ЕВРО по токсичности;

- низкие показатели по шумности;

- точное регулирование угла опережения зажигания и состава смеси на всех режимах работы двигателя.

Выполнение этих требований, особенно по экономичности и ток­сичности, возможно только при использовании цифровых электрон­ных систем. Несколько тысяч опытных данных вводятся в память электронного блока управления (ЭБУ), выполненного на базе мик­ропроцессора (МП). Эти системы часто называют микропроцессор­ными системами управления (МПСУ). Получая от многих датчиков сигналы, МП определяет режим работы двигателя и подает команды исполнительным органам (системе зажигания и форсункам), обеспе­чивая точный угол опережения зажигания и состав смеси.

Наивыгоднейшая характеристика смеси. Для каждого режима работы двигателя характерны свои значения α_м и α_эк, соответ­ствующие максимальной мощности и наилучшей экономичности. Наибольшая мощность достигается при полностью открытой дрос­сельной заслонке и обогащенных смесях, т.е. при α_м < 1, а наи­лучшая экономичность - в случае сгорания смесей при α_эк > 1.

По мере открытия дроссельной заслонки уменьшается разрежение перед дроссельной заслонкой р_к и улучшается эффективность сгорания, что требует повышения α_м и α_эк (рис. 2).

На полной нагрузке, когда необходима наибольшая мощность, целесообразно работать на α = α_м (точка С), а на частичных на­грузках переходить на экономичный состав смеси α = α _эк (линия АВ). Для каждой частоты вращения характеристики будут отли­чаться, так как с ростом п (обороты коленчатого вала) изменяется р_к.

Таким образом, при коли­чественном управлении на­грузкой необходимо готовить состав смеси в соответствии с кривой ABC и обеспечивать получение наилучших энерге­тических или экономических показателей. В ряде случаев уп­равление составом смеси тре­бует отступления от α _м или α_эк для обеспечения нормируе­мых экологических показа­телей.

Приготовление топливовоздушной смеси, состоящей из бен­зина и воздуха, возможно с помощью системы впрыскивания бензина во впускной трубопровод, или непосредственно в цилиндр, или же с помощью карбюраторной системы.

Рис. 2 Наивыгоднейшая характе­ристика карбюратора:

1- экономичный состав смеси; 2= мощностной состав смеси

Рис. 3 Схема системы питания карбюраторного двигателя:

1- горловина; 2- крышка; 3- датчик; 4 - указатель; 5,10,11 и 15- топливопроводы; 6 - воздушный фильтр; 7 – карбюратор; 8, 9, 14 и 17 – газопроводы; 12- насос; 13 – топливный фильтр;16 – глушитель; 18 -топливный бак.

Дата добавления: 2014-01-07