Вузли і механізми для розбирання і складання системи живлення дизельного двигуна

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЗМІСТ

ВСТУП. 3
ГЛАВА I. Аналітичний огляд літературних джерел. 4
1.1 Історія створення дизельного двигуна. Характеристики дизельного палива. 4
1.2 Загальна пристрій і дію системи живлення. 6
1.3 Розвиток дизельного двигунобудування. 8
1.4 Екологія - двигун прогресу в моторобудуванні. 13
1.5 Насос - форсунки сучасних дизелів. 16
1.6 Регулятори паливних систем. 18
1.7 COMMON RAIL - Акумуляторні паливні системи. 19
РОЗДІЛ II. Розрахунок ефективності конструкції і роботи двигуна внутрішнього згоряння. 24
2.1. Характеристики двигунів. 24
2.2. Класифікація випробувань і обладнання для них. 31
2.3. Технологія проведення випробувань та обробка їх результатів. 34
ГЛАВА III. Розробка набору «Система харчування дизельного двигуна». 36
3.1. Вимоги до обладнання. 36
3.2. Розробка конструкції набору. 36
3.3.Технологія виготовлення набору. 38
ГЛАВА IV. Застосування набору при вивченні курсу «Трактор». 40
4.1.Обученіе школярів сільськогосподарської техніки. 40
4.2. Практичні роботи по розділу «Система харчування дизельного двигуна». 41
Висновок. 50
Література. 51

ВСТУП
Актуальність роботи. З огляду на те, що Бірський державний інститут розвивається, відкриваються нові спеціальності, і в перспективі інститут повинен отримати статус університету необхідно активне розширення матеріальної бази навчального процесу.
У зв'язку з тим, що на факультеті «Технологія і підприємництво» вивчають такі дисципліни як машинознавство, деталі машин, сільськогосподарську техніку, переді мною була поставлена ​​задача: підібрати і виготовити набір вузлів і механізмів для розбирання і складання системи живлення дизельного двигуна, а також розробити методичний посібник з вивчення даного розділу.
Опрацьовуючи різну технічну літературу по темі, консультуючись з майстрами цеху паливної апаратури та викладачами нашого інституту, а так само маючи на увазі матеріальну базу інституту і мої власні можливості, я вирішив, що оптимальним варіантом буде набір вузлів і механізмів системи живлення дизельних двигунів А-41 , Д-240.
Цілі і завдання. Мета даної роботи полягала в створенні набору вузлів і механізмів системи живлення дизельного двигуна, а також розробки методичного посібника для вивчення даного розділу. Сформульована мета розпалася на ряд завдань:
- Проаналізувати літературні джерела;
- Спроектувати набір системи живлення;
- Підібрати необхідні вузли і механізми;
- Надати версій сайту естетичний вигляд;
- Зібрати набір;
- Розробити методичний посібник з використання цього набору.

ГЛАВА I. Аналітичний огляд літературних джерел.

1.1 Історія створення дизельного двигуна.

Характеристики дизельного палива.

Двигун внутрішнього згорання був винайдений в 1860 році французьким механіком Е. Ленуар. Свою назву він отримав через те, що паливо в ньому спалювалося не зовні, а всередині циліндра двигуна. Апарат Ленуару мав недосконалу конструкцію, низький ККД (близько 3%) і через кілька років був витіснений більш досконалими двигунами.
Найбільшого поширення серед них отримав чотиритактний двигун внутрішнього згоряння, сконструйований в 1878 році німецьким винахідником Ніколаусом Оттом.
Двигуни Ленуару і Отто працювали на суміші повітря з світильним газом. Бензиновий двигун внутрішнього згорання був створений в 1885 році німецьким винахідником Готлібом Даймлером. Приблизно в той же час бензиновий двигун був розроблений і О. С. Костовича в Росії. Горюча суміш (суміш бензину з повітрям) готувалася в цьому двигуні за допомогою спеціального пристрою, званого карбюратором.
У 1897 році німецький інженер Рудольф Дизель сконструював двигун внутрішнього згоряння, в якому стискалася не горюча суміш, а повітря. У процесі цього стиснення температура повітря піднімалася на стільки, що при попаданні в нього палива воно самозайматися. Спеціального пристрою для запалення палива в цьому двигуні вже не було потрібно, не потрібен був і карбюратор. Нові двигуни стали називати дизелями.
Двигуни Дизеля є найбільш економічними тепловими двигунами: вони працюють на дешевих видах палива і мають ККД 31-44% (у той час як ККД карбюраторних двигунів становить зазвичай 25-30%). В даний час дизельні двигуни працюють на дизельному паливі. Його характеризують висока теплотворна здатність, хороша розпилюваність, випаровуваність в гарячому повітрі і займистість, воно повинно бути хімічно стабільним при зберіганні, не викликати корозії металів, не містити механічних домішок та води. У залежності від умов роботи, застосовують дизельне паливо наступних марок: Л (літнє) - при температурі навколишнього повітря 00 С і вище, З (зимове) - при температурі навколишнього повітря мінус 200 С і вище (температура застигання палива не вище мінус 350 С) і більше морозостійке паливо, що застосовується при температурі мінус 300 С і вище (температура застигання палива не вище мінус 450 С), А (арктичне) - при температурі навколишнього повітря мінус 500 С і вище.
Присутність сірки в паливі зменшує період затримки його самозаймання в циліндрі, що сприятливо позначається на роботі двигуна. Двигун працює м'якше, тобто з меншими ударними навантаженнями. Проте сірка підвищує утворення нагару і сприяє швидкому зношуванню деталей поршневої групи. За змістом сірки дизельне паливо поділяють на два види: частка сірки не більше 0,2%; частка сірки не більше 0,5%.
У умовне позначення палива марки Л - входять частка сірки і температура спалаху, палива марки З - частка сірки і температура застигання, палива марки А - частка сірки. Наприклад, дизельне паливо Л-0 ,2-40 (ГОСТ 305-82) означає: літнє паливо з часткою сірки до 0,2% і температурою спалаху 400 С; дизельне паливо З-0, 2 мінус 350 С (ГОСТ 305-82 ) означає: зимове паливо з часткою сірки до 0,2% і температурою застигання мінус 350 С; дизельне паливо А-0, 4 (ГОСТ 305-82) означає: арктичне паливо з часткою сірки 0,4%.
Паливо певних сортів необхідно застосовувати відповідно до сезону року. Підвищена в'язкість палива погіршує його плинність і розпил, а низька - змазує здатність.
В'язкість зимових сортів палива менше літніх. При застосуванні річного сорти палива взимку різко збільшується його в'язкість і воно починає кристалізуватися (застигає).
Застосування арктичних і зимових сортів палива в літніх умовах економічно недоцільно. На окремих типах дизельних двигунів в силу особливості конструкції, наприклад високооборотний, наддуву, для яких передбачається тільки малосірчисте дизельне паливо, не дозволяється застосовувати сірчисті сорти палива. При відсутності в зимовий час дизельного палива необхідної марки допускається застосування літніх сортів з додаванням 25% (за масою) гасу при температурі до -200 С і 50% - при температурі від -200 до -350 С.

1.2 Загальна пристрій і дію системи живлення.

Система живлення дизеля складається з пристроїв, механізмів і деталей, що забезпечують необхідний запас палива, очищення і подачу палива і повітря в циліндри, видалення відпрацьованих газів в атмосферу, а також зміна кількості палива, що подається в залежності від умов роботи трактора. Дизельне паливо заливають у бак 14 через горловину, що має сітчастий фільтр для очищення палива від великих домішок. У нижній частині бака встановлено два крани: запірний 15 для перекриття підведення палива з бака до пристроїв і механізмів системи живлення і зливний для видалення відстою або палива з бака.
Коли відкритий запірний кран, пальне з бака проходить по паливопроводу 16 до фільтру 17 грубої очистки, в якому вона очищається від великих домішок та води. Потім по паливопроводу 18 паливо надходить до насоса, що підкачує 19, який нагнітає його під тиском близько 0,12 МПа (1,2 кг-с/см2) за паливопроводу 13 до фільтру 12 тонкого очищення.
Відфільтроване паливо подається за паливопроводу 9 до паливного насоса 21 високого тиску, яким воно по паливопроводу 7 і через форсунки 6 впорскується під тиском 17,5 МПа (175 кг-с/см2) в камери згоряння в кінці циклу стиснення повітря в циліндрах. Розпорошену паливо добре змішується з гарячим повітрям і, самозапалившись, згорає. Продукти згоряння палива після відкриття впускного клапана відводяться з циліндра в атмосферу через випускний трубопровід і глушник 1.
Кількість палива, що подається паливним насосом високого тиску в циліндри, змінюється вручну або автоматично всережимним регулятором 23. Надмірне паливо, що подається насосом, що підкачує до паливного насоса високого тиску, відводиться по паливопроводу 22 назад до насоса, що підкачує.
Паливо, що просочилося через зазори між деталями форсунок, стікає по трубопроводах 8 у фільтр тонкого очищення.
Повітря, необхідний для утворення горючої суміші, засмоктується двигуном з атмосфери, проходить через очисник повітря 2 і надходить через впускний колектор в циліндри двигуна. Дизельний двигун споживає велику кількість повітря. Для згоряння 1 кілограма палива в дизелі необхідно 18-20 кг і більше повітря.
Таким чином, двигуни внутрішнього згоряння на кожні 100 кг згорілого палива, використовують близько 2 т атмосферного повітря, а повертають відпрацьовані гази.

1.3 Розвиток дизельного двигунобудування.

Зіткнувшись у 70-х роках з проблемою забруднення повітря, сама автомобільна нація - американці - почали шукати вихід із ситуації, що склалася. І знайшла його, розробивши нейтралізатор вихлопних газів, який, принаймні, зняв гостроту проблеми.
Саме нейтралізатора і зобов'язані глобальним поширенням система уприскування палива, перші зразки яких з'явилися ще в 50-х роках, але до кінця 80-х так і не склали конкуренції карбюраторам.
З появою двигунів, обладнаних упорскуванням палива, у нас в країні за ними закріпився епітет інжекторні, який веде походження від англійського дієслова to inject - впорскувати, вдувати. Іменник інжектор можна застосовувати лише до форсунки, але навряд чи до двигуна в цілому.
Система харчування HPI розроблена шведськими фахівцями разом з американською фірмою «Каммінс». Родзинка прихована в оригінальному гідравлічному управлінні насос-форсунками. У кожній - дві секції: одна призначена для «робочого» палива (далі воно попрямує в камеру згоряння), а від змінного об'єму інший залежить момент упорскування.
Скільки подати палива в одну й іншу половинку форсунки, визначає електронний блок. Він відкриває і закриває електромагнітні клапани, дозуючі паливо, - всього їх чотири, по парі на кожні три циліндри. Така роль електроніки, а безпосередньо форсункою управляє гідравліка. Вона досить «сильна», щоб працювати з тиском понад 1000 атм, і здатна зрушувати початок і закінчення уприскування. Це вигідно відрізняє новинку від «електронних» аналогів. Розробники досягли компромісу між екологією і потужністю: шкідливих речовин у відпрацьованих газах не додалося, а додаткові кіловати з'явилися.
На потужних двигунах нерідко застосовують системи наддуву, які подають в циліндри повітря під тиском, тим самим, збільшуючи його кількість і в результаті - потужність мотора. Загальні назви цих систем - компресор, і частіше вживається синонім нагнітач походить від дієслів стискати і наповнювати. Сьогодні більшість фірм використовують два основних види нагнітачів - механічні та приводяться в дію відпрацьованими газами. У кожного свої переваги і недоліки, що визначають область застосування.
«Мерседес», наприклад, вже давно визначився з вибором і встановлює нагнітачі з механічним приводом на бензинові двигуни, а турбокомпресори - на дизельні. Справа в тому, що у приводних (жорстко пов'язаних з валом двигуна) нагнітачів тиск наддування не залежить від оборотів, завдяки чому двигун швидко реагує на натиснення педалі акселератора. Особливо цінно це якість при розгоні. Також в їхньому активі простота конструкції. Але, природно, є й інша сторона медалі: витрата палива у моторів, обладнаних нагнітачами з механічним приводом, вище, а ККД нижче, ніж у двигунів з турбонаддувом.
Найбільш поширений вид наддуву, широко використовуваний сьогодні в дизелях і в бензинових моторах, - турбонаддув. Відпрацьовані гази обертають турбіну, а та, у свою чергу, призводить компресор, що нагнітає свіже повітря.
Виграш від турбокомпресора - значне поліпшення характеристик двигуна за рахунок побічної енергії. А ось моментального відгуку і вже тим більше енергійної допомоги на малих обертах від турбокомпресора чекати марно; в самому загальному випадку він забезпечує високий крутний момент лише при оборотах вище середніх - в характеристиці з'являється провал, званий «турбоями». (Втім, «турбояму» можна усунути; крім відомих методів, передові фірми пробують .... Підкручення турбіни спеціальним високошвидкісним електродвигуном.) Ще один мінус - високі вимоги до культури виробництва та експлуатації прискіпливого турбокомпресора.
У силу особливостей робочого процесу дизельні двигуни краще підходять для оснащення турбонаддувом, ніж бензинові. Звичайно, існують і інші типи наддуву, наприклад з використанням хвильового обміну, але зараз вони практично не використовуються.
Однак при стисненні повітря нагрівається, його щільність падає, а значить, маса повітря, доставленого в циліндри, зменшується. А що, якщо повітря після компресора охолоджувати? Для цього служить пристрій, що називається по-різному: проміжним охолоджувачем, охолоджувачем наддувочного повітря або, на імпортний манер інтеркулером. Це повітро-повітряний радіатор, де нагріте в компресорі повітря йде по трубках і охолоджується потоком повітря «забортного».
До речі, охолоджувач дозволяє не тільки збільшити масу свіжого заряду в циліндрах. Він ще й один із засобів боротьби з окислами азоту. Ці шкідливі сполуки утворюються в процесі згоряння палива при високій температурі, а за допомогою охолоджувача її вдається дещо знизити.
На сучасних дизельних двигунах поліпшення характеристики крутного моменту при підвищенні економічності та екологічності допомагає досягти турбокомпаунд. Це пристрій «підкручує» коленвал енергією відпрацьованих газів, передаючи її від турбіни на маховик за допомогою власної гідротрансміссіі. Турбокомпаунд працює при великих навантаженнях двигуна, забезпечуючи приріст моменту і потужності.
В даний час німецька фірма «Меті» у співпраці з «Сіменсом» запропонувала наддування без насоса, турбіни або резонансних камер, що дозволяє в першу чергу поліпшити тягу двигуна «на низах». Названа вона електроімпульсної, бо народилася завдяки сучасній електроніці і комп'ютерам.
У впускному трубопроводі перед кожним циліндром встановлено спеціальний електромагнітний клапан, керований власним контролером, який через шину передачі даних пов'язаний з основним електронним блоком двигуна. На початку такту впуску клапан щільно закритий. Незадовго до нижньої мертвої точки, коли розрідження в циліндрі максимально, клапан різко відкривається. Повітря різко спрямовується в циліндр з величезною швидкістю, створюючи надзвукову ударну хвилю. Якби клапан залишилося відкритим і далі, частина повітря повернулася б у впускний колектор, але швидкодіюча електроніка встигає закрити колектор. Крім того ударна хвиля повітря краще перемішує паливну суміш і знижує схильність мотора до детонації.
Прямий ефект - збільшився на 30% крутний момент у самому несприятливому режимі, коли двигун працює на низьких оборотах, а водій різко додає газ. У новій конструкції немає недостатньо надійною турбіни і взагалі ніяких деталей, що обертаються - тільки клапан так пара керуючих соленоїдів.
Тільки на прикладі системи харчування ми бачимо, що двигуни внутрішнього згорання постійно удосконалюються, досягаючи все більш високих показників по потужності, економічності, збільшення ресурсу і що особливо важливо в екологічності вихлопних газів.

1.4 Екологія - двигун прогресу в моторобудуванні.

За останні п'ять років минулого сторіччя дизельні двигуни зробили ривок в своєму розвитку. Удосконалення паливної апаратури, одним з перспективних напрямів для конструкторів дизельних моторів. Колись малопотужний, галасливий мотор тепер конкурує нарівні з бензиновими побратимами, як і раніше випереджаючи їх в економічності. Гарним тоном нині вважається використання новітніх відкритих камер згоряння, регулювання фаз газорозподілу і довжини впускних каналів. Обов'язковий наддування з проміжним охолодженням, причому регулюють його не простим перепуском газів повз турбіни, а поворотом направляючих лопаток компресора або турбіни, підкруткою турбокомпресора електродвигуном. Навмисна риса сучасних дизелів - паливні системи нового покоління.
Багато фірм вже роблять впускні трубопроводи із змінною геометрією. На мінімальних обертах повітря йде до камери згоряння по довгому шляху, на підвищених - відкривається короткий трубопровід.
У найближчій перспективі довжину впускних каналів будуть змінювати не ступінчасто, а плавно. Наприклад, така конструкція вже працює на моторах БМВ. Барабан, що обертається з електроприводом за секунду здатний збільшити шлях повітря від 231 до 673 мм. До 3500 об / хв працює довгий канал, а з ростом оборотів він коротшає.
Крім того, баварські мотористи пропонують змінювати висоту підйому клапана в залежності від режиму роботи мотора. «Велвтронік» вже прописався на серійних двигунах. Додатковий ексцентриковий вал управляє важелями, які обмежують хід впускних клапанів.
Ще один спосіб керувати надходять в циліндри повітрям - зміщувати фази газорозподілу. Повертаючи распредвал, можна змінювати момент відкриття і закриття клапанів. Тим самим поліпшується наповнення циліндрів, а отже, зростають потужність і момент, знижуючи витрату палива, поліпшується кількість шкідливих речовин у відпрацьованих газах.
Багато фірм пропонують варіанти таких конструкцій, деякі вже прижилися на серійних моторах. До речі, оригінальна вітчизняна конструкція випробувана для моторів ВАЗ і, можливо, з'явиться на перспективних моделях.
Якісний стрибок дизелебудування простимульований екологічними нормами. Наприклад, в Європі викиди оксидів азоту і твердих частинок дизелями знизилися за 10 років у 10 разів.
У боротьбі за чистоту вихлопу конструктори зіткнулися з серйозною проблемою: більшість змін робочого процесу дизеля знижує викиди лише одного з двох компонентів. Наприклад, збільшення випередження упорскування зменшує емісію частинок, але збільшує викиди NO. Розрубати гордіїв вузол дозволили високий тиск упорскування і електронне управління. Завдяки підвищенню тиску поліпшується розпилення палива, що сприяє більш високому і повному згорянню. Це пояснює, чому майже 60 років (з 1927 по 1985) максимальний тиск упорскування становило 20-50 МПа, а в останні 10 років зросла до 200 МПа.
Електронне управління дозволяє на всіх режимах роботи дизеля гнучко змінювати характеристику, величину подачі, тиск і випередження упорскування. У результаті знижуються шкідливі викиди, шумність, витрата палива, поліпшується пуск дизеля.
Паливні системи з механічними регуляторами поступово знімають з виробництва. Перехід на новий рівень тиску і електронне управління зажадав перегляду традиційних конструкцій. Відмовилися від рядних насосів високого тиску (ТНВД) з регулювальним люком, провідних родовід від насоса серії А фірми «Бош» 1927 року. Найближчі його родичі мають жорсткий глухий корпус, товстий вал з увігнутими кулачками, високі моновтулкі плунжерів, можуть забезпечуватися другий рейкою, керуючої випередженням уприскування.
У ряді розподільних насосів високого тиску найпопулярніша в світі модель «Бош-VE», ведуча історію з 1976 року, витісняється більш сучасними електрокеровані ТНВД фірми «Бош», «Лукас», «Зксель», «Станадайн».

1.5 Насос - форсунки сучасних дизелів.

Трохи докладніше - про двох найбільш сучасних і перспективних конструкціях.
Перша - насос-форсунка з швидкодіючим електрокеровані клапаном (Рис.6) працює таким чином: при русі плунжера 3 електромагніт 1 закриває клапан 2 і паливо спрямовується не на злив, а в розпилювач 5. При відключенні електромагніту клапан відкривається і через канал 4 відсікається подача. Момент включення електромагніта обумовлює випередження уприскування, момент включення - величину подачі. Саме з насос - форсунки «Детройт Дизель» почалося їх хід по світу. Такі системи прижилися на двигунах вантажних і легкових автомобілів.
Вони переступили рівень тиску уприскування 200 МПа, дозволяючи здійснити двофазний уприскування, знизивши гучність роботи і викиди NO.
При всій простоті система на сьогодні найбільш ефективна і поки тільки вона дозволяє виконати перспективні вимоги Євро 4.
Через особливості компонування складно розташувати насос-фарсунку соосно циліндру, її обслуговування утруднено. Однак висока якість уприскування (тонкий розпил) та можливості електронного управління забезпечують, крім високих екологічних властивостей, дуже низький витрата палива.
Фірмами «Бош» і «Лукас» освоєні ТНВД з швидкодіючим клапаном управління зливом.
Індивідуальні насоси, прийшли на зміну блоковим, дозволили зробити короткий нагнітальний трубопровід. Це наблизило їх за властивостями до насос-форсунок наприклад, по тиску уприскування (150 МПа і вище). Насоси наводяться розподільчим валом, розташовуються поблизу «свого» циліндра і працюють зі звичайними форсунками. Зберігаються звична краса головки циліндрів, зручності обслуговування, застосовність наявних паливних стендів, а необхідність в механічній регулюванню насоса відпадає.
У таких ТНВД відсутні виточки на плунжер, механізми повороту плунжерів, автоматичні регулятори. Їх появи на ринку - вирок «двухреечним» насосів і, по всій видимості, традиційним рядним ТНВД. Єдиний складний елемент-клапан управління. Він повинен спрацьовувати за 0,1 мс, не відчувати впливу гідравлічних сил при величезних тисках, мати легкий і потужний електропривод.

1.6 Регулятори паливних систем.

Вже зараз провідні виробники замінили механічні регулятори Уатта електронними. Їх характеризує гнучкість управління, самодіагностика, використання резервних програм. З'явилися і власні опції: харчування кожного циліндра відповідно до його технічним станом та особливостями виготовлення, відключення циліндрів, управління параметрами уприскування і ін
Найбільші світові виробники випускають весь спектр паливних систем. Які з нині поширених не приживуться, а які стануть популярними? Рядні насоси вже покинули клас легкових автомобілів і витісняються з вантажівок. Розподільні ТНВД поки залишаються найбільш масовими, але через більшу складність і дорожнечу їх роль і тим більше перспективи стрімко звужуються. Самих нових і сучасних насосів це торкнулося навіть більшою мірою. Фірма «Бош» планує вже до 2006 року скоротити частку розподільних насосів до 15%; раніше не випускалися електрокеровані насос-форсунки та індивідуальні ТНВД завоюють 19% усього обсягу, а 62% обсягу випуску буде припадає на «Коммон рейл». Майбутнє вітчизняних дизелів не настільки передбачувано. На дизель ГАЗ-560 замість «механічного» чеський насос-форсунки проситься нова, з електронним керуванням: вона дасть можливість змінити випередження упорскування. Для всіх транспортних дизелів застосовна і бажана «Коммон рейл». На дослідному ЗМЗ-514 вона вже працює. Але закордонні комплектуючі сильно піднімуть ціну вітчизняних двигунів, а власних готових виробів і технологічної бази немає. На жаль, занадто повільно впроваджуються самі відповідні для Росії ТНВД з швидкодіючими клапанами зливу. Одне з пояснень цього в тому, що споживач не зацікавлений в сучасних двигунах. З урахуванням вартості він однозначно вибирає застарілі.

1.7 COMMON RAIL - Акумуляторні паливні системи.

Акумуляторні паливні системи з успіхом застосовувалися в 50-і роки на двигунах морських судів. На новому технічному рівні, із застосуванням електронного управління вони з'явилися на серійних двигунах в 1997 році. Про таких системах, названих «Коммон рейл» (в осмисленому перекладі - «загальний акумулятор»).
Саме вони, крім регулювання величини і випередження подачі, вміють керувати характеристикою і тиском уприскування. На мал.8 - схема системи «Коммон рейл». Найбільш складні, дорогі і нетрадиційні її елементи - ТНВД і електрогідравлічна форсунка. Радіально-плунжерний насос за допомогою ексцентрикового валу приводить у рух три плунжера. У ньому розміщують також регулятор продуктивності і підкачує шестерний насос. Принцип дії електрогідравлічної форсунки складніше. На відміну від бензинових електромеханічних форсунок, тут електромагніт при тиску 135 МПа не в змозі підняти запірну голку, тому використовується принцип гидроусиления.
Сьогодні «Коммон рейл» реалізує не тільки двофазний уприскування для зниження шумів або викидів NO, але й трьох-пятифазний. Готуються системи з 15 короткими імпульсами уприскування - так формується найбільш бажана для кожного режиму дизеля характеристика уприскування.
При подачі на електромагніт 1 напруги відкривається мініатюрний зливний кульковий клапан 2. Тиск у камері управління 3 падає, і запірна голка 6 під дією високого тиску в кишені розпилювача 7 відкривається. Чим довше вона відкрита, тим більше подача і потужність дизеля. При відключенні електромагніту клапан 2 закривається, тиск у камері управління відновлюється через жиклер 4. Мультиплікатор 5 збільшеного діаметра швидко закриває голку.
Протягом останніх десятиліть дизельні та карбюраторні двигуни конструктивно поступово зближувалися: ступінь стиснення бензинових моторів росла, форсунка перемістилася з впускного колектора в камеру згоряння. А ступінь стиснення дизелів, навпаки, трохи знизили.
В кінці 2002 року французький НДІ бензину зібрав двигателистов на міжнародний конгрес, присвячений новим процесам внутрішнього згоряння. Виявляється, ряд великих фірм (серед них «Тойота», ФІАТ, «Форд», «Фольксваген», АВЛ) вже щосили веде дослідження, результатом яких має стати гібридний двигун.
Створення гібрида - цілком логічний крок. Адже, з одного боку, прихильники бензинових моторів пропонують у деяких режимах роботи запалювати суміш від стиснення (контрольоване займання), з іншого - дизелісти погодилися поставити в циліндри іскрові свічки, щоб підпалити рівномірно розподілений по камері згоряння паливо (HCCI - підпалювання гомогенного заряду під тиском ). Мета одна: протягом найближчої п'ятирічки знизити вміст шкідливих речовин у вихлопі до ... майже нульового рівня. Реальним вважають 100-кратне зменшення викидів оксидів азоту і 10 - 50-кратне - частинок сажі. І це не прожектерство: експериментальний мотор «Форда» на базі «Зетек-1, 7 16V» з системою займання вже показав зниження рівня NHx на 99%, а споживання бензину - на 30%.
Розробники давно зрозуміли: спалити паливо без залишку, а значить, без шкідливих викидів у вихлопну трубу можна, лише розподіливши заряд по камері згоряння рівномірно (гомогенно) і також рівномірно слід підпалити його відразу у всьому обсязі. У бензинових моторах складно якраз друге, тому-то й пішли на запалення від стиснення.
У дизелях важко рівномірно перемішати заряд - на це потрібен час. Тому паливо стали впорскувати значно раніше ВМТ, розбавляючи його повітрям ще до форсунки. У результаті знадобилася іскрова свічка. Так, по суті, поріднилися винаходи Отто і Дизеля. Переваги моторів склали, недоліки зменшили.
Дослідники встановили: оптимальна ступінь стиснення - 15:1. Запустити мотор допомагають іскрові свічки, а суміш готують залежно від режиму роботи. При малому навантаженні, коли середній тиск в циліндрі не перевищує 4 бар, використовують гомогенний заряд, наполовину розведений вихлопними газами. В інтервалі від 4 до 7-8 бар слід додатковий короткий впорскування палива після ВМТ і в циліндр повертається ще більше відпрацьованих газів. Нарешті, при великому навантаженні процес стає типовим для традиційного дизельного двигуна - свічки не працюють.
Якщо вірити публічним заявам, ближче за всіх до мети «Фольксваген» зі своїм методом CCS (комбінована система згоряння). Виявилося, правда, що для стабільного освіти гомогенного хмари горючої суміші, яке б не запалало завчасно, потрібно нове паливо. Не бензин і не солярка, а щось середнє, синтетичне. Паливо повинне по можливості краще випаровуватися, але не спалахувати занадто легко. Таким може стати випробуваний недавно «Сінфьюел», що отримується з природного газу, або «Санфьюел» - з біомаси. Вони не містять сірки і ароматичних вуглеводнів - додатковий плюс для екології.
Якщо на автомобілях років через п'ять справді з'являться гібридні мотори, варто чекати падіння цін на нафту і зростання - газ. Не випадково вже сьогодні гігант «Шелл» вкладає мільярди в будівництво «газоперегонних» заводів: адже одержуване там синтетичне паливо в будь-якому випадку не пропаде, а без шкоди для атмосфери згорить в дизельних моторах.

РОЗДІЛ II. Розрахунок ефективності конструкції і роботи двигуна внутрішнього згоряння.

2.1. Характеристики двигунів.

Енергетичні та економічні показники двигуна при різних режимах роботи (часте обертання колінчастого валу і навантаження) оцінюють за його характеристиках: регулювальним, швидкісний і навантажувальної.
Характеристики - це графічні вираження залежності будь-якого основного показника роботи двигуна від іншого показника, побудовані за дослідними даними, які були отримані в результаті випробувань двигуна на спеціальних гальмівних установках (стендах). Методи поведінки стендових випробувань двигунів стандартизовані (ГОСТ 18509-80 для тракторних і комбайнових дизелів, ГОСТ 14846-81 для автомобільних двигунів).
Регулювальні характеристики відображають залежність основних показників двигуна від прийнятих регулювань його механізмів, що впливають на протікання робочого процесу. Ті значення регульованих параметрів двигуна, які забезпечують отримання заданої потужності і найбільшої економічності, називають оптимальними. Їх визначають за регулювальним характеристикам.
В якості прикладу на малюнку 10, наведена регулювальна характеристика за установчого кутку початку подачі палива насосом дизеля СМД-14. Вона показує залежність потужності і питомої витрати палива від кута Qн початку подачі палива насосом. Знімають таку характеристику при роботі дизеля з постійною частотою обертання колінчастого вала, прийнятому годинному витраті палива і інших оптимальних показниках. Для зняття характеристики рейку паливного насоса закріплюють в положенні повної подачі палива (початок включення коригуючого пристрою). Послідовно змінюючи спеціально встановленій муфтою кут випередження подачі палива, визначають ефективну потужність дизеля. На характеристиці видно що максимальну ефективну потужність 55 кВт і мінімальна питома витрата палива 268 г / кВт год дизель має, якщо починати паливо подавати, коли крівощіп колінчастого вала не доходить до верхньої мертвої точки на θ = 19 о. Це і є оптимальний кут випередження подачі палива.

Рис.10. Регулювальна характеристика за кутом випередження подачі палива насосом дизеля А-41.
До числа регулювальних ставляться характеристики, що показують зміну потужності і питомої витрати палива в залежності від ряду факторів: тиску на впуску і випуску та ін
Швидкісна характеристика показує залежність енергетичних та економічних показників двигуна від частоти обертання колінчастого вала при постійному положенні дросельної заслінки або рейки паливного насоса, тобто представляє собою графічне зображення (рис.11, 12) залежностей Ne = f (n), Mk = f (n ), GT = f (n), ge = f (n).
Швидкісна характеристика, знята при повністю відкритій дросельної заслінки або повної подачі палива і при кутах випередження запалювання або початку подачі палива, зазначених у технічних умовах на двигун, називається зовнішньою.
Швидкісні характеристики, отримані при неповних, але постійних для кожної характеристиці ступенях відкриття дросельної заслінки при положеннях рейки паливного насоса, називаються частковими.
Швидкісні характеристики знімають, поступово збільшуючи навантаження (гальмуючи двигун). Частота обертання колінчастого вала знижується до значення nmin (див. рис.11), при якому ще можлива стійка робота двигуна. Для кожного швидкісного режиму (досвіду), якщо це передбачено конструкцією двигуна, автоматично встановлюється найвигідніший кут випередження запалювання і початку подачі палива. На зовнішній швидкісній характеристиці карбюраторного двигуна відзначимо наступні точки: А - максимальна потужність двигуна Nemax, при цьому частота обертання колінчастого вала n2; Б - потужність, при якій крутний момент максимальний Мкmax, а частота обертання колінчастого вала n2; В - потужність, відповідна мінімального питомій витраті палива gemin; а - крутний момент МкN на режимі максимальної потужності; Г - номінальна потужність Neн; б - крутний момент на режимі номінальної потужності; NН - частота обертання колінчастого вала при номінальній потужності.

Рис.11. Зовнішня швидкісна характеристика карбюраторного двигуна.
На зовнішній швидкісній характеристиці дизеля (див. рис.12) відзначимо дві точки: А - потужність при номінальному питомій витраті палива і Б - потужність, відповідна початку роботи дизеля з димленням. Тривала робота дизеля з димленням неприпустима, оскільки викликає його перегрів і інтенсивне нагарообразование.

Рис.12. Зовнішня швидкісна характеристика дизеля.
Швидкісну характеристику з регуляторної гілкою (регуляторну характеристику) знімають при положенні органів управління регулятором швидкості, відповідним повної подачі палива. Вона показує залежність витрати палива, крутного моменту і частоти обертання колінчастого вала від потужності двигуна.
Регуляторну характеристику (рис.13), тобто залежності
n = f (Ne), Mk = f (Ne), GT = f (Ne), ge = f (Ne),
будують в результаті проведення ряду дослідів з поступовою завантаженням двигуна, починаючи від нульової, відповідній частоті обертання колінчастого вала на холостому ходу, до номінального навантаження. При цьому роботою двигуна керує регулятор. Щоб більш повно виявити показники двигуна, його продовжують завантажувати і після отримання номінальної потужності, коли регулятор уже не керує роботою двигуна, тобто при роботі з перевантаженням. Отримані ділянки кривих - частини зовнішньої швидкісної характеристики.

Рис.13. Регуляторна характеристика дизеля Д-240.

На регуляторної характеристиці відзначимо точки: а - Номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна Nн, при якій потужність номінальна Ne н; б - крутний момент Мк н при номінальній потужності, в - годинна витрата палива GT H при номінальній потужності, г - питома витрата палива ge н при номінальній потужності.
На швидкісній (безрегуляторной) частини характеристики інтерес представляють точки: д - максимальний обертовий момент Мк max; e - частота обертання колінчастого вала двигуна при максимальному обертовому моменті.
Енергетичні та економічні показники нового, відремонтованого або перебуває в експлуатації двигуна можуть бути перевірені за його швидкісний або регуляторної характеристиці.
У дизелів крива залежність Мк = f (n) (див. рис.12) більш полога, ніж у карбюраторних двигунів, що пояснюється конструктивними особливостями паливних насосів. Для усунення цього недоліку деяких регулятори паливних насосів мають коректори, які збільшують подачу палива за цикл на режимах перевантаження, покращуючи характеристику крутного моменту.
Здатність двигуна долати короткочасні збільшення зовнішніх сил опорів трактора чи автомобіля без переходу на нижчу передачу характеризується корректорная коефіцієнтом запасу крутного моменту в процесах:
μ =
Mk max - Mk N

100.
Mk N
Для тракторних двигунів і двигунів вантажних автомобілів, що працюють, як правило, з повним використанням потужності, корректорная коефіцієнт запасу крутного моменту, що забезпечує хороші динамічні якості, має становити 15 ... 20%.
В умовах експлуатації важливо знати (хоча б приблизно), наскільки повно завантажений двигун при роботі трактора з даними агрегатом. Для цього в процесі роботи трактора вимірюють масу палива, витраченого за контрольну зміну. Визначають витрата палива, розділивши його масу в грамах на час зміни в секунду. Отримане значення витрати палива переносять на регуляторну характеристику даного двигуна і знаходять середнє значення потужності, що характеризує завантаження двигуна в перебігу зміни.
Навантажувальна характеристика показує залежність економічних показників двигуна від навантаження при постійній частоті обертання колінчастого вала, тобто відображає залежність:
GT = f (Ne), ge = f (Ne) або GT = f (MK), ge = f (MK).
При аналізі навантажувальних характеристик можна висловити економічність роботи двигуна на різних частотах обертання колінчастого валу в умовах неповного використання потужності двигуна. Кожну характеристику знімають при постійній частоті обертання колінчастого вала послідовним збільшенням подачі палива, починаючи від режиму холостого ходу до навантажень, відповідних повної подачі палива.

2.2. Класифікація випробувань і обладнання для них.

Основні енергетичні, економічні та конструктивні показники двигуна виявляють в результаті його випробувань. Залежно від мети та призначення розрізняють випробування: приймально-здавальні і дослідницькі.
Приймально-здавальні випробування поводять з метою контролю якості виготовлення або ремонту двигуна, а в процесі експлуатації - для перевірки стабільності прийнятих регулювань, енергетичних та економічних показників двигуна і порівняння їх з даними технічної документації підприємства - виробника.
Дослідницькі випробування зазвичай проводять у процесі створення нової моделі двигуна або удосконалення існуючої.
Для проведення приймально-здавальних випробувань у сільському господарстві найчастіше застосовують електричні гальмівні установки (стенди).
Електричний обкатному-гальмівний стенд КИ-2139А ГОСНИТИ (рис.14) складається з наступних складових складальних одиниць: електродвигуна-гальма 2, редуктора 5, силового пристрою 3 з пультом контрольних приладів, змонтованих на фундаментній плиті 18, стійок-домкратів 16 і плит 17 , необхідних для установки двигуна 15, реостата 1, пристрої А для виміру витрати палива.
Електродвигун 2 може працювати в режимі генератора, і тоді він служить завантажувальним пристроєм (гальмом) для двигуна. Навантаження регулюють рідким реостатом 1.
Електротахометром визначають частоту обертання валу електродвигуна (гальма).
Гальмівний момент вимірюється силовим пристроєм 3 і фіксується на циферблаті 4.
Триступінчастий редуктор 5 (з прямою, що підвищує і понижуючої передачами) дає можливість використовувати стенд для випробування двигунів з різною частотою обертання колінчастого вала. При роботі на прямій передачі редуктора частота обертання вала гальма дорівнює частоті обертання колінчастого вала гальма дорівнює частоті обертання колінчастого вала двигуна.
Коли гальмо працює не на прямій передачі редуктора, частоту обертання колінчастого вала двигуна підраховують за номограмі, прикріпленою до корпусу редуктора.
Кран 6 пристосування А може бути встановлений в трьох положеннях: перше - «двигун», при якому паливо з бака 11 по паливопроводу 7 надходить в двігатель15, друге - «затока», коли паливо одночасно подається в двигун 15 і в баку 8 по паливопроводу 9 через триходовий кран 6 направляється у двигун.
Ефективну потужність двигуна (кВт) визначають за формулою
Ne = 0.735PnT/1000η,
де Р - показання на циферблаті 4 силового механізму, кгс; nT - частота обертання вала гальма по електротахометру, об / хв; η - коефіцієнт корисної дії редуктора (при роботі на прямій передачі η = 1, на підвищувальних і понижувальних передачах η = 0, 98).
Одночасно з потужністю двигуна визначають витрата палива. Для цього, заповнивши банку 8 паливом, триходовий кран 6 з положення «затока» переводять у положення «завмер» і за секундоміром визначають час витрати певної кількості палива.
Витрата палива (кг / год) обчислюють за формулою
GT = 3,6 Q / t,
де Q - маса палива, витраченого за час досвіду; t - час досвіду.
Питома витрата палива розраховують за формулою
ge = 1000GT/Ne.

2.3. Технологія проведення випробувань та обробка їх результатів.

При проведенні випробувань двигуна потрібно дотримуватися правил техніки безпеки. Всі приводні і з'єднувальні пристрої обертових деталей повинні бути закриті кожухами. Забороняється проводити будь - які регулювання і технічний догляд на робочому двигуні. Місце проведення випробувань слід обладнати протипожежними засобами. Перед випробуванням двигуна перевіряють стенд, готують вимірювальну апаратуру. Перевіряють технічний стан, регулювальні показники двигуна і знімають кілька контрольних точок характеристики.
Якщо двигун встановлений на рамі трактора, то його не рекомендується знімати з неї, щоб не порушити центрування. У цьому випадку вал гальма з'єднують з колінчастим валом двигуна через вал відбору потужності трактора. При з'єднанні валу відбору потужності з валом гальма з метою усунення можливого неспівпадання їх осей застосовують гнучкі муфти.
Перед початком кожного досвіду двигун повинен працювати стійко (з постійною частотою обертання) і мати температуру охолоджуючої рідини і масла в межах, зазначених у технічних умовах на двигун. Щоб отримати достовірні результати вимірювань, кожен досвід проводять не менше двох разів.
Режим роботи двигуна при переході від одного досвіду до іншого змінюють послідовно в більшу чи меншу сторону в установлених межах, в залежності від типу знімається характеристики. Якщо будь - яку точку характеристики перевіряють додатково, то режим, відповідний раніше виконаного досвіду, повністю відновлюють.
Дані, отримані під час досліду, заносять у протокол випробувань і потім обробляють. У протоколі вказують найменування двигуна, його номер і на якій машині він був установлений, а також дату, місце і барометричний тиск під час випробування, відзначають, яка характеристика знімалася. Наводять назву, марку та ГОСТ палива та картерной олії, на яких працював двигун під час випробувань. Відзначають всі зміни в роботі двигуна (початок і характер димленія, вібрація, стуки і т.д.).
Досвідчені дані, внесені до протоколу, можна розбити на три групи: регулювальні показники; значення безпосередніх вимірів під час досвіду; результати досвіду, отримані шляхом підрахунків за відповідними формулами.
До регулювальним показників відносять ступінь відкриття дросельної заслінки або положення рейки насоса, кут випередження запалювання або початок подачі палива.
Під час кожного випробування вимірюють його тривалість; створюваний гальмівний момент; частоту обертання валу гальма; витрата палива за досвід; температури навколишнього повітря, охолоджуючої рідини, масла в піддоні картера, відпрацьованих газів; тиску масла в системі змащення, палива в системі живлення, газів в картері двигуна.
Для кожного досліду фіксують частоту обертання колінчастого вала двигуна і, враховуючи наявність проміжної передачі між двигуном і валом гальма, визначають крутний момент і потужність, отримані під час досліду, а також витрати палива (Gт і Gе).
Після закінчення випробувань складають таблицю основних показників і будують характеристики.

ГЛАВА III. Розробка набору «Система харчування дизельного двигуна».

3.1. Вимоги до обладнання.

При організації навчально-матеріальної бази слід виходити з таких загальних психолого-педагогічних, методичних, естетичних, економічних, гігієнічних та інших вимог до шкільного обладнання. Воно повинно відповідати змісту програми курсу, що вивчається; дидактичним принципам, головним чином принципам наочності, доступності та посильності; віковим особливостям, пізнавальним можливостям і інтересам учнів; естетичним вимогам (бути чистим, пофарбованим, зручним для використання); економічним можливостям школи, правилами безпеки праці, виробничої санітарії та шкільної гігієни. Наочні посібники повинні бути простими з улаштування, мати відносно великим терміном експлуатації, годитися для демонстрацій і виконання практичних робіт учнями.

3.2. Розробка конструкції набору.

Для створення набору в першу чергу необхідно підібрати відповідні вузли і деталі системи харчування дизельного двигуна, а потім виготовити укладальний ящик для компактного зберігання деталей.
Маючи різні види систем живлення, я розглянув всі їхні позитивні, негативні сторони і прийшов до висновку: що системи живлення дизелів ЯМЗ-238, Д-108 дуже громіздкі, малопоширені і навряд чи буде неможливо придбати їх у повному комплекті. Системи живлення дизелів Д-144, Д-21 підходила мені за багатьма параметрами, вони компактні, легкі, досить широко поширені, особливо в приватному секторі, але вони не вивчаються в шкільному курсі. Вузли і механізми системи живлення дизельного двигуна автомобіля КАМАЗ мені недоступні, тому її я не став розглядати спочатку.
На сучасних вітчизняних тракторах, автомобілях та інших машинах широко використовують дизельні двигуни марок Д-240, А-41 і їх модифікації. Крім того, ці двигуни вивчають на уроках Технології в сільських загальноосвітніх школах в курсі «Трактор», а мою дипломну роботу, я думаю, можна використовувати як методичні рекомендації щодо розділу «Система харчування дизельного двигуна», тому для створення набору я вирішив використовувати вузли і механізми саме цих двигунів. У набір, я вважаю, повинні увійти всі основні вузли і механізми, а зокрема: паливний насос високого тиску, насос, що підкачує, фільтри тонкого очищення палива, фільтр-відстійник грубого очищення палива, форсунки, а паливний бак і очисник повітря через їх великих габаритів і досить простого пристрою можна упустити. Крім того, ці двигуни вивчають на уроках Технології в сільських загальноосвітніх школах в курсі «Трактор», а мою дипломну роботу, я думаю, можна використовувати як методичні рекомендації щодо розділу «Система харчування дизельного двигуна».
Для придбання вузлів і механізмів системи живлення необхідно домовитися з механіком колгоспу про виділення необхідної зі складу машинно-тракторної майстерні і з несправних двигунів.
Отримані деталі потрібно буде розібрати, вимити в дизельному паливі і пропарити для повного видалення бруду. Перевірити, щоб всі вузли і механізми були комплектними і працездатними, а в подальшому могли бути використані в якості наочного посібника при розбирання та збирання вузлів, для вивчення їх пристрої і принципу дії. Потім всі деталі необхідно покрити фарбою відповідного кольору.
Укладальний ящик потрібно виготовити з легкого, але міцного матеріалу, як такого, я думаю, підійде міцний картон або деревна волокниста плита.

3.3.Технологія виготовлення набору.

При виготовленні набору я з перших же кроків зіткнувся з труднощами, виявляється навіть несправні деталі знайти не просто, тому що всі здається на металобрухт, особливо деталі з кольорових металів. Проте, об'їхавши найближчі господарства, мені все-таки вдалося підібрати необхідні вузли і механізми системи живлення дизельних двигунів А-41 і Д-240. Всі привезені деталі я завантажив на п'ять діб у дизельне паливо, для того щоб розчинити грязьові відкладення в прихованих порожнинах вузлів і механізмів. Розібравши вузли на складові їх деталі, я ретельно вимив їх, використовуючи щіточки і кисті, особливу увагу, приділяючи прихованим порожнинах і отворів.
Потім вузли вимив з використанням синтетичного миючого засобу, для того щоб знежирити поверхні перед нанесенням фарби, а внутрішні деталі і порожнини не мали маслянистого забруднення.
Добре просушивши всі деталі, перевірив справність різьбових з'єднань, працездатність всіх вузлів і механізмів, а також їх повну комплектність. Обробив напилком гострі кромки деталей, забоїни та вм'ятини. Зібрав вузли і механізми, передбачені їх влаштування та комплектації, перевірив їх працездатність.
Наступною операцією була фарбування зовнішніх поверхонь масленой фарбою, аналогічно заводському кольору.
Після фарбування на кожну деталь була видрукувана і наклеєна табличка з назвою деталі, вузла чи механізму.
Укладальний ящик був виготовлений із щільного, міцного картону з використанням дерев'яних брусків. Між собою деталі закріплені за допомогою клею і заклепок. Верхня кришка ящика закривається на два засувних замку. Внутрішня і зовнішня сторони ящика пофарбовані в сірий колір масленой фарбою.
У даний укладальний ящик були укладені вузли і механізми системи живлення дизельного двигуна.

ГЛАВА IV. Застосування набору при вивченні курсу «Трактор».

4.1.Обученіе школярів сільськогосподарської техніки.

Дослідження вчених-педагогів та передовий педагогічний досвід показують, що до основних шляхів вдосконалення навчання школярів сільськогосподарської техніки і професії сільського механізатора належать такі:
1. Приведення змісту досліджуваного курсу, методів, форм організації навчання у відповідності до вимог науково-технічного прогресу в сільському господарстві.
2. Розумне поєднання традиційних і нових форм і методів навчання.
3. Систематичне використання на уроках технічних засобів навчання.
4. Розвиток пізнавальної активності і самостійності учнів в оволодінні знаннями й уміннями.
5. Посилення виховує, розвиваючої, політехнічної, практичної та профорієнтаційної спрямованості навчання учнів техніці.
6. Здійснення тісному зв'язку вивчення техніки з основами наук, виробничим оточенням.
7. Систематичне участь школярів у виробничому працю в учнівському бригаді і на полях колгоспів.
Вибір раціональних форм організації навчальної роботи залежить від мети, завдань і змісту навчання, складу школярів, місця і часу навчання, стану навчально-матеріальної бази, видів діяльності учнів і способу керівництва ними з боку вчителя.
У уроків навчання курсу «Трактор» багато спільного з уроками з загальноосвітніх предметів. Але в той же час вони мають і свою специфіку.
По-перше, для занять кожен клас, якщо в ньому більше 25 учнів, ділиться на дві групи. Для кращої організації практичної роботи учнів заняття проводяться протягом двох навчальних годин.
По-друге, діяльність учнів на заняттях пов'язана не тільки із засвоєнням знань, але і з придбанням практичних умінь і навичок. Тому велика частина навчального часу (близько 2 / 3), виділеного для вивчення тракторів, використовується для виконання учнями практичних робіт.
По-третє, учні, розподілені на ланки, можуть вирішувати на занятті різні дидактичні завдання, тобто виконувати одночасно різні за змістом практичні завдання.
По-четверте, заняття можуть проводитися в різних умовах: у кабінеті механізації, шкільному гаражі, на навчальній майданчику і в інших місцях.
Залежно від мети, переважно розв'язуваної на даному уроці, заняття по трактору діляться на теоретичні, практичні, комбіновані

4.2. Практичні роботи по розділу «Система харчування дизельного двигуна».

У процесі вивчення цієї теми учні набувають знання про призначення, пристрої, дії, несправності та технічному обслуговуванні основних частин системи живлення дизеля. При виконанні практичних робіт школярі опановують початковими знаннями, вміннями частково розбирати і збирати паливні фільтри, насос, що підкачує, очисник повітря, паливні насоси високого тиску, однорежимним і всережимний регулятори, форсунки, закріплюють знання про їх будову та принцип дії.
Найбільш складними питаннями для школярів є пристрій, дія і регулювання паливного насоса високого тиску і всережимного регулятора.
Практичну роботу учні починають з ознайомлення з інструкційно картою, щоб усвідомити зміст роботи. Потім вони читають навчальний посібник, щоб осмислити призначення, пристрій, дія досліджуваного об'єкта. Після цього виконують розбірно-складальні, вимірювальні, обчислювальні, регулювальні, мастильні та інші операції. При виникненні питань учні повинні намагатися самостійно знайти на них відповіді (в інструкційно карті, на плакаті або в навчальному посібнику). В особливо важких випадках, коли більшість школярів вагаються у виборі правильного рішення або порушують правила безпеки праці, вчитель консультує їх (проводить поточний інструктаж), допомагає учням своїми силами подолати виниклі труднощі, знайти правильну відповідь, що сприяє вихованню в них були самостійності, наполегливості, працелюбності , умінь працювати з навчально-довідковою літературою.
Під час поточного інструктажу вчитель своєчасно усуває помилки учнів, повторно показує і пояснює окремих ланках або всій групі прийоми правильного виконання роботи, контролює знання і вміння школярів.
Щоб ефективно керувати навчально-виховним процесом під час самостійної роботи учнів, вчитель періодично обходить робочі місця.
Під час першого обходу вчитель звертає увагу на те, щоб учні приступили до виконання практичної роботи тільки після ознайомлення з інструкційно картою і прочитання відповідного тексту навчального посібника. При цьому вчитель роз'яснює школярам, ​​на що слід звернути особливу увагу.
Мета другого обходу - перевірити, чи чітко розуміють учні зміст завдання, чи дотримуються порядку його виконання, допомогти їм у проведенні найбільш складних розбірно-складальних, регулювальних та інших робіт, нагадати школярам про дотримання культури праці, організації робочого місця, виконання правил безпеки праці.
Під час третього (заключного) обходу вчитель перевіряє правильність виконаної роботи, комплектність і справність обладнання, стан робочих місць, контролює знання та вміння учнів.
Після заключного обходу ланкові здають вчителю інструмент, пристосування, наочні посібники та навчально-довідкову літературу.
Заключний інструктаж проводиться вчителем для підведення підсумків заняття, аналізу результатів роботи кожної ланки і окремих учнів, виявлення та розбору допущених ними типових помилок, повідомлення школярам оцінок і розстановки по робочих місцях наступного заняття.

Інструкційна карта для виконання практичної роботи № 1.
«Демонтаж паливних фільтрів грубого і тонкого очищення з дизеля»
Мета роботи. Ознайомитися з розташуванням і кріпленням на дизелі паливних фільтрів грубого і тонкого очищення. Опанувати початковими вміннями щодо виконання демонтажу з дизеля фільтрів грубого і тонкого очищення палива.
Обладнання робочого місця. . Дизель для розбирання і збірки, стенд «Система живлення дизеля», набір інструменту, навчальний посібник «Трактор», ганчір'я.
Час виконання роботи - 60 хв.
Послідовність виконання роботи. 1. Прочитайте параграф навчального посібника. Знайдіть на малюнку основні частини системи живлення і простежте за малюнком і стенду шлях палива з бака до форсунок.
2. Зніміть з дизеля фільтри грубого і тонкого очищення палива:
а) от'едініться трубопроводи низького тиску від фільтрів;
б) підтримуючи фільтри, відверніть кріпильні гвинти, зніміть фільтри і покладіть їх на стіл, а кріпильні гвинти укрутіть на місце;
в) очистіть фільтри від пилу і бруду;
г) розберіть фільтр грубої очистки палива;
д) користуючись посібником і плакатом, розгляньте пристрій фільтра грубої очистки палива та простежте шлях руху через нього палива;
е) зберіть фільтр грубої очистки;
ж) частково розберіть фільтр тонкого очищення: відверніть гайки і от'едініться кришку разом з фільтруючими елементами, виверніть пробку;
з) користуючись плакатом і посібником, знайдіть основні частини фільтра тонкого очищення і простежте шлях руху через нього палива, зберіть фільтр.
Інструкційна карта для виконання практичної роботи № 2.
«Демонтаж паливного насоса високого тиску з дизеля»
Мета роботи. Ознайомитися з розміщенням та кріпленням на дизелі паливного насоса високого тиску і підкачує насоса. Опанувати початковими вміннями щодо виконання демонтажу з дизеля паливного насоса високого тиску і підкачує насоса.
Обладнання робочого місця. Дизель для розбирання і збірки, плакат «Система живлення дизеля», набір інструменту, навчальний посібник «Трактор», ганчір'я.
Час виконання роботи-60 хв.
Послідовність виконання работи.1.Прочтіте параграф навчального посібника. Знайдіть на малюнку основні частини системи живлення і простежте за малюнком і плакату шлях палива з бака до форсунок.
2.Сніміте паливний насос високого тиску з дизеля;
а) от'едініться топлівопроводи високого і низького тиску від паливного насоса високого тиску і підкачує насоса;
б) от'едініться тягу від важеля керування регулятором;
в) підтримуючи насос, відверніть гвинти, за допомогою яких він кріпиться до дизеля, зніміть насос, а гвинти укрутіть на місце.
3. Відверніть кріпильні гвинти і зніміть насос, що підкачує з паливного насоса високого тиску.
4. Очистіть паливний насос високого тиску і насос, що підкачує від пилу і бруду.
5. Дайте відповідь на контрольні питання: для чого служать насос, що підкачує і паливний насос високого тиску? Покажіть на плакаті і дизелі шлях палива з бака в циліндри і відпрацьованих газів з них в атмосферу.

Інструкційна карта для виконання практичної роботи № 3.
«Демонтаж форсунок з дизеля»
Мета роботи. Ознайомитися з розміщенням та кріпленням на дизелі форсунок, а також з прийомами демонтажу їх з дизеля.
Обладнання робочого місця. Дизель для розбирання і збірки, стенд «Система живлення дизеля», набір інструменту, навчальний посібник «Трактор», ганчір'я.
Час виконання роботи - 60 хв.
Послідовність виконання роботи. 1. Прочитайте в навчальному посібнику параграф. Знайдіть на малюнку основні частини системи живлення і простежте за малюнком і стенду шлях палива з бака до форсунок.
2. Зніміть форсунки з дизеля.
3. Очистіть форсунки від пилу, бруду і нагару.
4. Розберіть форсунку і розгляньте її основні деталі.
5. За допомогою плаката, стенда та допомоги простежте шлях палива у форсунці.
6. Зберіть форсунку і ознайомтеся з її регулюванням.
7. Дайте відповідь на контрольні питання: яке призначення форсунки? На скільки годин роботи розрахований паливний бак? Покажіть на стенді шлях і дизелі шлях палива і повітря в циліндри і відпрацьованих газів з них в атмосферу. Поясніть порядок демонтажу форсунки з дизеля.
Примітка. При утрудненні у відповіді прочитайте відповідні абзаци навчального посібника.

Інструкційна карта для виконання практичної роботи № 4.
«Демонтаж очисника повітря з дизеля»
Мета роботи. Ознайомитися з розміщенням та кріпленням на дизелі воздухоочистителя, а також з прийомами демонтажу його з дизеля.
Обладнання робочого місця. Дизель для розбирання і збірки, стенд «Система живлення дизеля», набір інструменту, навчальний посібник «Трактор», ганчір'я.
Час виконання роботи. - 60 хв.
Послідовність виконання роботи. 1. Прочитайте в навчальному посібнику параграф. Знайдіть на малюнку основні частини системи живлення і простежте за малюнком і стенду шлях палива з бака до форсунок, а також шлях повітря від воздухоочистителя в циліндри двигуна.
1. Зніміть очищувач повітря з дизеля.
3. Очистіть очищувач повітря від пилу і бруду.
4. Зніміть піддон, вийміть касети воздухоочистителя дизеля, відділити сухий пиловідокремлювачі.
5. Ознайомтеся з пристроєм і принципом дії очищувача повітря.
6. Зберіть очисник повітря.
7. Розберіть очищувач повітря сухого типу з паперовими фільтруючими елементами: от'едініться моноціклон і воздухоподводящій патрубок, вийміть основний і запобіжний фільтри-патрони з корпусу.
8. Користуючись плакатом, стендом знайдіть основні частини очисника повітря і ознайомтеся зі способами очистки повітря від пилу і відведення її в атмосферу.
9. Зберіть очисник повітря

Контрольні тести до теми «Система харчування».
1.Для чого призначені паливні фільтри?
Варіанти відповіді:
а) для очищення палива від механічних домішок;
б) для очищення палива від механічних домішок та води;
в) для очищення палива від механічних домішок, води і масла.
2.Які фільтруючі елементи встановлюють на дизелях Д-240 і А-41 для тонкого очищення палива?
Варіанти відповіді: а) Сітчасті металеві, б) паперові; в) повстяні.
3.Какой типу насос, що підкачує встановлений у системі живлення дизелів Д.-240 і А-41?
Варіанти відповіді: а) Діафрагмовий; б) шестерний; в) роторний; г) поршневий.

4. Від чого приводиться в дію насос, що підкачує дизелів Д.-240 і А-41?

Варіанти відповіді: а) від шестерні розподільного валу; б) від шестерні колінчастого вала; в) від ексцентрика розподільного валу; г) від ексцентрика кулачкового валу паливного насоса високого тиску.
5.На яких дизелях встановлений паливний насос УТН-5?
Варіанти відповіді: а) СМД-14, б) А-41, в) Д.-21; г) Д.-240.
6.Как деталь не має паливний насос УТН-5?
Варіанти відповіді: а) плунжера, б) гільзи; в) впускного клапана; г) нагнітального клапана.
7.Як змінюють кількість палива, що подається насосом 4ТН-9Х10Т дизеля А-41? Варіанти відповіді: а) Поворотом плунжера навколо навколо його осі втулкою з зубчастим вінцем, б) поворотом плунжера навколо своєї осі за допомогою його повідця; в) регулювальним гвинтом штовхача.
8. Куди впорскується паливо через форсунку дизеля Д.-240 і А-41?
Варіанти відповіді: а) Безпосередньо в камеру згоряння, б) в додаткову частину (вихрову камеру) камери згоряння.
9.Каково тиск початку впорскування палива форсункою дизеля А-41?
Варіанти відповіді: а) 12.5 МПа (125 кгс / см), б) 15 МПа (150 кгс / см); в) 17 МПа (170 кгс / см); г) 17.5 МПа (175 кгс / см).
10.Какие форсунки встановлені на дизелях Д.-240 і А-41?
Варіанти відповіді: а) Закриті безштіфтовие; б) відкриті з многодирчатим розпилювачем; в) закриті штифтові; г) закриті безштіфтовие з многодирчатим розпилювачем.
11.Які види палива використовують для тракторних дизелів?
Варіанти відповіді: а) Бензин; б) гас; в) дизельне паливо.
12.На якому фізичному явищі грунтується принцип очищення повітря в сухому пиловідокремлювачі воздухоочистителя дизеля Д.-240 і в моноціклоне воздухоочистителя дизеля А-41?
Варіанти відповіді: а) Парусність частинок; б) вагу частинок; в) інерція частинок.
13.При якому технічному обслуговуванні міняють масло в корпусі паливного насоса?
Варіанти відповіді: а) При щозмінне обслуговування; б) при ТО-2, в) при сезонному обслуговуванні; г) при ТО-3.
14.Які роботи виконують при ТО-1 з фільтром грубого очищення?
Варіанти відповіді: а) Промивають фільтр грубої очистки; б) зливають відстій, в) міняють фільтруючий елемент.
Відповіді до тестів: 1-б, 2-б; 3-г, 4-г; 5-г; 6-в; 7-б; 8-а; 9-б; 10-г, 11-в; 12 - в; 13-б, 14-б.

Висновок.

Таким чином, підібравши необхідну, відповідну літературу, я, розглянув різні види системи живлення двигунів внутрішнього згоряння.
Проаналізувавши розглянуті види, виявивши переваги та недоліки, а також свої матеріальні можливості я прийшов до висновку, що даний варіант буде оптимальним.
На підставі даного проекту був виготовлений і зібраний воєдино набір вузлів і механізмів системи живлення дизельного двигуна.
У процесі виготовлення набору були виконані наступні поставлені переді мною мети:
- Була розроблена конструкція набору системи живлення,
- Була розроблена технологія виготовлення набору,
- Підібрано необхідні вузли і механізми,
- Вузлів і механізмів було надано естетичний вигляд,
- Механізми та вузли зібрані в єдиний набір;
- Розроблено методичний посібник з використання набору системи живлення дизельного двигуна.
Таким чином, поставлена ​​мета моєї роботи була досягнута.

Література.

1. Анохін В.І. і Сахаров А.Г. Посібник тракториста. Колос. 1969.
2. Пятецкий Б. Г. Довідник слюсаря ремонтної майстерні. Россельхозіздат.1968.
3. Карпов В.Г. і Романин В.А. Технічні засоби навчання. Просвещеніе.1979.
4. Гельман Б.М. і Москвін М.В. Сільськогосподарські трактори. Вища школа. 1978.
5. Грачов Ю.В. Тракторист-машиніст. Колос. 1983.
6. Дмитрієв І.М. Школяру про сучасній техніці. Просвітництво. 1982.
7. Книга сільського механізатора. Россельхозиздат. 1979.
8. Родічев В.А. і Родичева Г.І. Трактори і автомобілі. Вища школа.1982.
9. Родічев В.А. та ін Довідник сільського механізатора. Россельхозиздат. 1981.
10.Гуревіч А.М. Підручник тракториста-машиніста третього класу. Колос. 1982.
11.Жаров М.С. Методика курсу Трактор. Просвещеніе.1986.
12.Жаров М.С. та ін Підручник Трактор 8-11 кл. Просвітництво. 1991.
13.Чістяков В.Д. та ін Ремонт тракторів, автомобілів і сільськогосподарських машин. Колос.1966.
14.Тіхонов В.І. Техніка безпеки при слюсарних роботах. Профиздат. 1960.
15.Грінь А.Л. Ознайомлення учнів з особливостями будови системи живлення енергонасичених тракторів. Школа і виробництво. № 2. 1982.
16.Грінь А.Л. Ознайомлення учнів з конструктивними особливостями двигунів тракторів. Школа і виробництво. № 3. 1983.
17.Гуревіч А.М. Трактори і автомобілі. Москва. Колос. 1983.
18.Грехов Л. Революція з займанням від стиснення. За кермом. № 10. 2002.
19.Чуйкін А. Іспанська партія. За кермом. № 2.2002.
20.Сачков М. У компанії з компаундом. За кермом. № 6.2001.
21.Гзовскій М. Системи наддуву і їх особливості. № 3. 2001.
22.Воробьев-Обухів А. Не в такт. За кермом. № 8. 2002.
23.Сачков М. Задовго до мертвої точки. За кермом. № 5. 2003.
24.Воробьев-Обухів А. Гібрид внутрішнього згоряння. За кермом. № 2. 2003.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Диплом
130.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Проект вихрокамерного 4-циліндрового дизельного двигуна для легкового автомобіля
Системи живлення двигуна
Система харчування дизельного двигуна
Проектування дизельного двигуна по прототипу Д 37м
Проектування дизельного двигуна по прототипу Д-37м
Розрахунок паливної апаратури дизельного двигуна 16ЧН2527
Система живлення карбюраторного двигуна
Система живлення двигуна паливом і повітрям
Технологічний процес складання двигуна автомобіля Камаз 740
© Усі права захищені
написати до нас