Возможность форсировки двигателя ЗИС-120 и преимущество V-образных двигателей. Страница 5

ние неравномерности распределе­ния смеси по цилиндрам (рис. 49).
Описанные выше опыты, как указывалось, проводились при отключенной системе вентиляции картера. С включенной системой вентиляции резко обедняется 
/   4   6   7   5   2   3 8
Ном ера  ц и линдро 6
смесь, подаваемая в четвертый ци-
линдр, и это обеднение увеличи-
Рис. 50. Относительная неравно­мерность распределения смеси по цилиндрам при изменении нагруз­ки двигателя (п 2000 об/мин, разрежение во впускной трубе рав­но 360 мм рт. ст.): - — подвод картерных газов к впускному каналу четвертого ци­линдра; — — — — центральный под­вод картерных газов (под карбюратор) вается по мере уменьшения на­грузки двигателя. При подводе картерных газов в зону балансировочного отвер­стия впускной трубы существенно повысилась равномерность состава смеси в цилиндрах при работе двигателя с прикрытой дроссель­ ной заслонкой (рис. 50). На первых двигателях между головками цилиндров и впускной трубой устанавливали прокладки из асбостального полотна, ко­торые из-за высокой жесткости не создавали надежного уплотне­ния стыка между головкой и впускной трубой. В связи с этим была разработана конструкция прокладки из бензомаслостойкой резины, однако в эксплуатации из-за превышения рекомендуемого момента затяжки гаек крепления впускной трубы прокладка вы­давливалась из стыка между деталями и разрушалась. Дефект устранили, применив более твердую резину. ВЫПУСКНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ Выпускные трубопроводы отлиты из серого чугуна и крепятся к головкам цилиндров шестью шпильками. К фланцам этих трубо­проводов прикреплены приемные трубы глушителя. При работе двигателя с полностью открытой дроссельной за­слонкой температура отработавших газов перед приемной трубой глушителя изменяется в пределах от 560° С при п = 800 об/мин до 840° С при п = 3200 об/мин. Наибольшая температура наруж­ной поверхности стенок выпускных трубопроводов при испыта­ниях без обдува изменялась от 300° С при п = 800 об/мин до 560° С при п = 3200 об/мин. При обдуве вентилятором двигателя наибольшая температура наружной поверхности при п — = 3200 об/мин снижалась до 440° С. СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА Поршневые кольца не являются идеальным уплотнением для цилиндров поршневого двигателя. Вследствие наличия зазоров между торцами колец и кольцевых канавок, а также зазора в стыке (замке) поршневого кольца в картер двигателя из цилиндров проникает рабочая смесь и отработавшие газы. Кроме того, не­которая часть отработавших газов попадает в картер через за­зоры между направляющими втулками и стержнями выпускных клапанов. Отработавшие газы содержат пары воды, частично несгорев-шее топливо, углекислый газ, сернистый газ и т. п. При попадании отработавших газов в картер в периоды, когда температура в нем невысокая, пары воды конденсируются, растворяя углекислый и сернистый газы, а также продукты частичного окисления угле­водородов топлив, и образуют жидкую фазу, обладающую кислой реакцией и высокой химической активностью. При воздействии этой среды масло окисляется и осмоляется, образуется шлам, что резко ухудшает смазочные свойства масла и способствует износу деталей двигателя. То же самое наблюдается и при высоких температурах в картере, когда капельки масла взаимодействуют с проникшими в картер отработавшими газами. При принудительной вентиляции из картера удаляются отра­ботавшие газы, поэтому тормозятся процессы окисления масла, качество его становится более стабильным и износ трущихся де­талей уменьшается. В случае применения такой вентиляции в кар­тере может создаваться небольшое разрежение, вследствие чего уменьшается или полностью прекращается утечка масла через не­плотности соединений. Системы принудительной вентиляции картера можно разде­лить на две группы: системы с удалением картерных газов в атмо­сферу и системы с отсосом картерных газов во впускную трубу двигателя. В настоящее время системы вентиляции с удалением картер­ных газов в атмосферу практически не применяются, чтобы не загрязнять воздух. Системы вентиляции с отсосом картерных газов во впускную трубу двигателя используют на всех современных автомобильных карбюраторных двигателях. Эти системы делятся на бесклапанные, у которых отсос картерных газов осуществляется за счет разре­жения перед карбюратором, создаваемого воздухоочистителем дви­гателя, и клапанные, у которых отсос картерных газов происходит под действием разрежения во впускной трубе после карбюратора. В последних системах для ограничения количества отсасываемых во впускную трубу газов устанавливают клапаны, изменяющие сопротивление системы вентиляции при изменении разрежения во впускной трубе В бесклапанных системах отработавшие газы вводятся или после воздухоочистителя (двигатели ГАЗ-20 и ГАЗ-51), или перед ним (двигатели ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157К). Недостаток первой из этих систем — засорение карбюратора, наличие большого коли­чества отложений во впускной трубе и на впускных клапанах. Вторая система в этом отношении значительно лучше, поскольку отложения улавливаются воздухоочистителем. Главный недоста­ток бесклапанных систем вентиляции — неудовлетворительная эф­фективность при малых расходах воздуха. Это можно объяснить различными закономерностями изменения разрежения на входе а, л/мин _ 7 , —.....—!--г---1--—1 Г 1 ! ! I 800 ГШ 2000 2600пМ1мин 0 100 200 ЗООр^ммртст Рис. 51. Влияние сопротивления воздухоочистителя и количества пропускаемых картерных газов д на эффективность бесклапанной системы вентиляции картера при полной и частичных нагрузках: /, // и /// соответственно новый, среднеизношенный н сильнонзношенный двигатели; J, 2 н 3 — соответственно очень грязный, грязный и чистый воздухоочистители в систему вентиляции картера и количества пропускаемых картерных газов. Сопротивление воздухоочистителя зависит от второй степени эффективного давления цикла, а количество про­пускаемых газов — от первой. При работе двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой количество пропускаемых картер­ных газов практически не зависит от частоты вращения ко­ленчатого вала, а на частичных нагрузках оно уменьшается прямо пропорционально увеличению разрежения во впускной трубе. При увеличении износа деталей двигателя ЗИЛ-130 возрастает лишь абсолютное количество пропускаемых газов. Если сопротивление воздухоочистителя мало (линия 5, рис. 51), то бесклапанная система вентиляции картера не обеспечивает полного отсоса картерных газов до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала не станет равной частоте вращения, соответ­ствующей точке А "' для нового двигателя, точке А" — для средне-изношенного двигателя и точке А' — для значительно изношен­ного двигателя. В последнем случае эта система вентиляции со­вершенно неэффективна. Увеличение сопротивления воздушного тракта и воздухоочисти­теля (линии 2 и /) несколько улучшает эффективность вентиляции, однако в области малых частот вращения и в этом случае эффек­тивность системы вентиляции недостаточна. Такие же явления наблюдаются и на режимах частичных нагрузок. В зоне малых нагрузок (большие разрежения во впускной трубе) эффективность бесклапанной системы вентиляции ухудшается. В клапанных системах вентиляции картера газы вводятся во впускную трубу двигателя после дроссельных заслонок карбюра­тора. Поскольку во впускной трубе разрежение изменяется в очень широких пределах и на некоторых режимах, например на режиме принудительного холостого хода, может достигать 600—650 мм рт. ст., необходимо регулировать количество отсасываемых газов. в) б) 6) г) д) Рис. 52. Типы клапанов системы вентиляции картера, испы­танных на двигателе ЗИЛ-130 Такое регулирование осуществляется с помощью специального клапана, установленного между впускной трубой двигателя и полостью масляного картера. Клапаны системы вентиляции картера можно разделить по способу регулирования отсоса картерных газов на двухрежимные и непрерывного регулирования. К типу двухрежимных можно отнести клапан вентиляции картера двигателя ЗИЛ-130 (рис. 52, д). В корпусе / расположен золотник 5, верхняя часть которого вы­полнена в виде ступенчатого цилиндра со ступеньками диаметром 3,2 и 5,8 мм. В крышке 4 имеется дросселирующее отверстие диа­метром 6,8 мм, в которое при нижнем положении золотника входит его цилиндрическая часть диаметром 3,2 мм. Это положение золот­ника соответствует максимальному проходному сечению, площадь которого равна 19,7 мм2. Наличие разрежения во впускной трубе двигателя создает перепад давлений ркл на клапане, под действием которого золотник 3 может подниматься. Когда перепад давлений достигает 90—100 мм рт. ст., подъемная сила становится больше веса золотника 5 и он скачкообразно поднимается в край­нее верхнее положение. 8 Заказ 181 113 При верхнем положении золотника в дросселирующее отвер­стие крышки 4 входит его цилиндрическая часть диаметром 5,8 мм, вследствие чего проходное сечение клапана уменьшается До 3,77 мм2. В верхнем положении золотник находится до тех пор, пока перепад давлений (или, что почти одно и то же, разрежение во впускной трубе) больше 90—100 мм рт. ст. Характеристику двухрежимного золотникового клапана можно изменять, изменяя вес и диаметры золотника, положение его верхней ступенчатой части относительно крышки, а также диа­метр и форму дросселирующего отверстия в крышке 4 (рис. 52, д) клапана. На рис. 53, а показано влияние на характеристику кла-


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я