Министерство образования и наук Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых"

Кафедра ТД и ЭУ

Лабораторная работа №6

по дисциплине

"Устройство и работа поршневых двигателей внутреннего сгорания"

на тему

"СИСТЕМА ПИТАНИЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ"

Проверил: Лазарев В.М.

Выполнил: ст.гр.АТ-112

Гуськов С.О.

Владимир 2012

Цель работы: изучить системы питания бензиновых двигателей, на-

значение, устройство и принцип работы основных узлов и деталей.

Содержание работы

1. Назначение системы питания и ее основных узлов (топливный бак,

топливный и воздушный фильтры, бензонасос, топливодозирующий орган,

впускной и выпускной трубопроводы, резонатор, глушитель); типы раз-

личных систем питания (карбюраторная, с впрыскиванием топлива), их

преимущества и недостатки.

Карбюраторная система питания

2. Топливный бак: применяемые материалы, конструкция, устройст-

во пробки бака, назначение вентиляции.

3. Воздушный и топливный фильтры: типы, основные требования к

фильтрам, преимущества и недостатки различных типов.

4. Бензонасос: тип, принцип действия, привод.

19

5. Система выпуска: резонатор и глушитель шума выпуска, их назна-

чение, принципиальная схема.

6. Карбюратор: назначение, характеристики “простейшего” и “иде-

ального” карбюраторов, конструктивные особенности (многокамерность,

положение смесительных камер, диффузоры постоянного и переменного

разряжения); назначение и принцип работы основных систем карбюратора,

какой состав топливовоздушной смеси должна обеспечивать каждая сис-

тема:

6.1) главная дозирующая система (назначение топливного и воздуш-

ного жиклеров, распылителя, эмульсионной трубки, второго “маленького”

диффузора);

6.2) система холостого хода (назначение топливного и воздушного

жиклеров, выходных каналов, винтов регулирования качества и количества

горючей смеси);

6.3) пусковое устройство (конструкция воздушной заслонки и ее

привод);

6.4) ускорительный насос (привод, назначение пружины, обратного и

нагнетательного клапанов);

6.5) экономайзер (механический и пневматический привод);

6.6) эконостат;

6.7) экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ).

Система питания с впрыскиванием топлива

7. Топливный бак: изменения в конструкции бака по сравнению с

карбюраторной системой питания.

8. Воздушный и топливный фильтры: типы, основные требования к

фильтрам

9. Бензонасос: тип, принцип действия, места размещения.

10. Каталитический нейтрализатор отработавших газов: назначение и

принцип работы.

11. Система впрыскивания топлива: типы (центрального, распреде-

ленного, непосредственного), основные отличия, преимущества и недос-

татки каждого типа; устройства, входящие в состав системы; рабочее дав-

ление впрыскивания; принцип действия электромагнитной форсунки.

Выполнение работы:

1. Система питания служит для приготовления горючей смеси требуемого качества, подачи ее в цилиндры двигателя и удаления отработанных газов.

Система питания двигателя должна:

• Обеспечивать точное дозирование топлива на всех установившихся и переходных режимах (быстрый пуск двигателя при любой температуре, экономичность работы при неполных нагрузках, быстрое увеличение нагрузки, получение полной мощности).

• Обеспечивать возможно более высокое паросодержание горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Это связано с тем, что горючие смеси с высоким паросодержанием, попадая в цилиндр двигателя, не разжижают смазку на стенках, оседая на них, тем самым заметно уменьшая износ цилиндропоршневой группы. Высокое паросодержание обеспечивается при качественном распылении и перемешивании топлива с воздухом.

• Обеспечивать полную автоматичность и стабильность работы.

2. Топливный бак - важный конструктивный элемент топливной системы. Он предназначен для безопасного хранения определенного количества топлива (бензин, дизельное топливо, газ и др.), предотвращения его утечек и ограничения выбросов в результате испарения.На легковых автомобилях топливный бак устанавливается, как правило, перед задней осью под задним сиденьем, вне зоны деформации автомобиля при ударе сзади. Объем топливного бака должен обеспечивать автономный пробег автомобиля в пределе 400-600 км. Бак закрепляется на кузове автомобиля ленточными хомутами. С нижней части топливного бака может устанавливаться металлическая защита от повреждений. Для предотвращения нагрева топливного бака от элементов выпускной системы применяются теплоизолирующие прокладки. Топливные баки изготавливаются из металла (алюминий, сталь) или пластмассы. Самым популярным материалом в настоящее время является пластмасса (полиэтилен высокой плотности). Преимуществом пластмассовых баков является наилучшее использование пространства для установки, т.к. при изготовлении (формовке) можно получить топливный бак любой формы, а значит добиться максимального его объема. Пластик не подвержен коррозии, вместе с тем, стенки бака проницаемы для углеводородов на молекулярном уровне. Для предотвращения микроутечек топлива пластиковые баки изготавливаются многослойными. В некоторых конструкциях внутренняя поверхность бака покрывается фтором, препятствующим утечкам. Металлические топливные баки свариваются из штампованного листа. Алюминий используется для хранения бензина, дизтоплива, сталь – для газа. С целью оптимизации свободного пространства для каждого нового автомобиля разрабатывается свой топливный бак. При этом для одной модели автомобиля топливные баки могут различаться в зависимости от типа кузова, типа двигателя, конструкции топливной системы, системы впрыска, климатического исполнения. Заправка топливного бака производится через заливную горловину, которая располагается слева или справа над задним крылом. Предпочтительным является левое расположение заливной горловины (расположение со стороны водителя), при котором по окончании заправки меньше шансов оставить заправочный пистолет в горловине и уехать вместе с ним. С топливным баком заливная горловина соединена трубопроводом. Сечение заливной горловины и трубопровода должно обеспечивать скорость заправки топливного бака порядка 50 литров в минуту. Горловина топливного бака запирается винтовой крышкой. На автомобилях Ford применяется заливная горловина топливного бака без крышки – система Easy Fuel. Снаружи горловина закрыта лючком, оборудованным замком. Замок лючка бензобака отпирается из салона с помощью электрического (электродвигатель) или механического (трос) привода. Топливо в систему подается через выходной топливопровод, избытки топлива возвращаются обратно в бак по сливному топливопроводу. В автомобилях с бензиновыми двигателями в топливном баке устанавливается электрический топливный насос, обеспечивающий нагнетание топлива в систему. В конструкции автомобиля предусматривается технологический доступ к насосу (лючок в кузове). Для контроля уровня топлива в баке устанавливается соответствующий датчик. Он образует единый блок с топливным насосом (бензиновые двигатели) или устанавливается отдельно (дизели). Датчик состоит из поплавка и потенциометра. При снижении уровня топлива поплавок опускается, изменяется сопротивление связанного с ним потенциометра и уменьшается напряжение в цепи. При этом отклоняется стрелка указателя уровня топлива на панели приборов. В топливных баках сложной конструкции и большого объема может устанавливаться два датчика контроля уровня топлива, работающих совместно. Для эффективной работы топливного бака в нем должно постоянно поддерживаться атмосферное давление. Данную задачу решает система вентиляции топливного бака, которая:

• нейтрализует разряжение, возникающее при потреблении топлива из бака;

• способствует вытеснению избытка воздуха, возникающего при заправке топливного бака;

• противодействует повышению давления в связи с нагревом топлива.

При пониженном давлении топливный бак может деформироваться, а подача топлива прекратиться, при высоком давлении – разорваться. На современных автомобилях используется система вентиляции топливного бака закрытого типа, т.е. топливный бак не имеет непосредственного соединения с атмосферой. Схемы системы вентиляции топливного бака, используемые на автомобилях, могут существенным образом отличаться. Вместе с тем, можно выделить общие элементы, отвечающие за впуск воздуха в топливный бак и выпуск из него паров топлива. Задача впуска воздуха при возникающем разряжении решается с помощью предохранительного клапана. Клапан устанавливается в крышке заливной горловины. По своей сути это обратный клапан, пропускающий воздух в одном направлении и запирающий его движение - в другом. При возрастании разряжения в топливном баке атмосферное давление отжимает пружину клапана, в результате чего воздух поступает в топливный бак и давление в нем выравнивается с атмосферным давлением. При заправке топливного бака избыток паров топлива вытесняется по вентиляционному трубопроводу, расположенному параллельно с заправочным трубопроводом. На конце трубопровода может располагаться компенсационная емкость, в которой скапливается избыток паров бензина при заправке. Емкость не соприкасается с атмосферой, а соединена отдельным трубопроводом с адсорбером системы улавливания паров бензина. В конце вентиляционного трубопровода также устанавливается гравитационный клапан, предотвращающий разлив топлива из бака при опрокидывании автомобиля. Клапан срабатывает при наклоне автомобиля свыше 45°. Пары топлива, возникающие при нагреве, выводятся из топливного бака с помощью системы улавливания паров бензина. Данная система является неотъемлемой частью системы вентиляции топливного бака. Для эффективной работы системы улавливания паров бензина в топливном баке могут устанавливаться датчик температуры топлива и датчик давления топлива в топливном баке.