II semestr z budowy pojazdów wszystko o samochodach i ich podzespoły
1.Układ rozrządu
Zadaniem układu rozrządu jest sterowanie dopływem świeżego
ładunku do komory spalania oraz odprowadzenie spalin po
procesie spalania.
Układ rozrządu czterosuwowego silnika
spalinowego zbudowany jest z następujących elementów i części:
1. napęd wałka rozrządu
2. wałek rozrządu
3. szklanka popychacza
4. laska popychacza
5. dźwigienka zaworowa
6. zawór
7. sprężyna zaworowa
8. zamek zaworu
9. gniazdo zaworowe i prowadnica
Zawory
Zawory układu Rozrządu zamontowane w głowicy współpracują z
prowadnica zaworowa wciśniętą w głowice oraz z gniazdem
zaworowym współpracującym z grzybkiem zaworu. W zaworze
wyróżniamy następujące części:
2.- trzonek zaworu z końcówka na której znajdują się rowki mocowania
zamka
- grzybek zaworowy składający się z talerzyka zaworu, na którym
znajduje się przylgnia oraz przejście talerzyka w trzon zaworu
Sterowanie zaworami
Sterowanie układem zaworowym odbywa się przez mechanizm
krzywkowy połączony często z mechanizmem dźwigienkowym.
Rozróżniamy sterowanie statyczne, przy którym fazy rozrządu nie
ulęgają zmianie lub sterowanie z przestawieniem faz rozrządu.
W konstrukcjach ze zmiennymi fazami rozrządu w zakresie niskich
prędkości obrotowych zmniejsza się kąt współotwarci zaworu, co
zapewnia duży moment obrotowy i niska prędkość biegu jałowego.
W średni i górnym zakresie prędkości obrotowej 2000 – 5000obr/min
zwiększa się kąt współotwarci zaworów wykorzystując tak zwane fale
ssania co powoduje zwiększenie napełniania cylindra i zmniejszenie
zawartości NOx. W górnym zakresie prędkości obrotowych stosuje się
zmniejszenie kąta współotwarci wykorzystując wysokie ciśnienie
doładowania dynamicznego.
Układ smarowania ciśnieniowego
1. Zadaniem układu olejenia jest dostarczenie do węzłów tarcia -
.3łożysk ślizgowych, oleju pod odpowiednim ciśnieniem , zapewniającym
wytworzenie filmu olejowego, czyli zapewnienie filmu olejowego,
czyli zapewnienie tarcia płynnego
2. Zapewnienie dostarczenia oleju do smarowania rozbryzgowego
pozostałych elementów silnika
3. Zapewnienie ciśnienia oleju w hydrauliczny kompensator luzów
zaworowych lub hydraulicznych napinaczach łańcucha napędu rozrządu
4. Odprowadzenie produktów zużyciowych z węzłów tarcia
5. Chłodzenie węzłów tarcia oraz silnika, pracujących elementów
6 Zabezpieczenie antykorozyjne silnika
Oleje silnikowe
Współczesne oleje silnikowe powinny charakteryzować się stałą
lepkością i gęstością w pełnym zakresie temperatur pracy silnika
powinny stanowić kompleksowa ochronę węzłów tarcia silnika i
minimalizować zużycie części. Oleje silnikowe składają się z bazy
smarującej – około 90% oraz dodatków uszlechatniających w
pozostałych części. Bazę smarująca stanowią produkty rafinacji ropy
naftowej – oleje mineralne, produkty rafinacji wzbogacone związkami
syntetycznymi w różnych objętościach – oleje półsyntetyczne i
syntetyczne. Dodatki uszlechatniajace polepszają własności smarne,
4.zabezpieczają oleje przed utlenieniem, starzeniem pienieniem się, dodatki
myjące itp
Budowa i zasada działania pompy oleju
1. obudowa
2. koła zębate
Filtracja oleju
Rozróżniamy filtry wstępne, odśrodkowe, bocznikowe oraz pełno
przepływowe
Zadania filtra
W filtrze olejowym zostają zatrzymane takie mechaniczne
zanieczyszczenia jak metaliczne produkty ścierne, sadza, kurz i
pozostałości po spalaniu oleju, aby:
- Zmniejszyć zużycie się silnika
- przedłużyć okres przydatności oleju
Obecnie najbardziej rozpowszechnione są filtry pełno przepływowe.
Stanowią zamkniętą blaszana puszkę wypełniona wewnątrz materiałem
filtrującym. Ponadto w celu zabezpieczenia przepływu oleju nawet przy
zapchanym materiale filtrującym zabudowane jest wewnątrz zawór
bezpieczeństwa uchylany przy wzroście ciśnienia spowodowany
ograniczeniem przepływu. Podobna funkcje spełniają filtry z wymiennym
5.wkładem filtrującym.
Systemy chłodzenia silnika
Silnik spalinowy w trakcie cyklu pracy wykorzystuje energie cieplna
zawarta w paliwie. Cześć energii cieplnej jest bezpowrotnie tracona i
przechodzi do elementów konstrukcyjnych silnika. Do prawidłowego
działania silnika spalinowego konieczne jest zapewnienie jego optymalnej
temperatury pracy (ok. 90 C – temperatura cieczy chłodzącej)
Układ chłodzenia ma za zadanie
1. W jak najkrótszym czasie ustabilizować cieplnie silnik
2. Zapewnić podgrzewanie kolektora dolotowego itp.
3. Odprowadzenie nadmiaru ciepła do otoczenia
4. Zapewnienie ogrzewania przestrzeni pasażerskiej
Rozróżniamy dwa systemy chłodzenia silnika:
1. bezpośredni - chłodzenie powietrzem, ciepło silnika oddawane
bezpośrednio do otoczenia
2. chłodzenie pośrednie – odprowadzenie ciepła od silnika przez ciecz
chłodząca a następnie odprowadzenie ciepła z cieczy do otoczenia
Chłodzenie silnika powietrzem
Układ chłodzenia powietrzem dzielimy na
- swobodny - wywołany ruchem pojazdów. Przepływ powietrza odbiera
6.ciepło z silnika
- wymuszony – przepływ powietrza jest wymuszony przez dmuchawę
Układ chłodzenia wymuszonego składa się
1. użebrowanie na głowicy i cylindrze
2. wentylator napędzany od wału korbowego silnika
3. obudowa i kierownic powietrza wentylatora
4. układ termostatu sterującego przepływem powietrza
5. system zabezpieczania przed dostawaniem się spalin do układu chłodzenia
Układ chłodzenia cieczą
W skład układu chłodzenia cieczą wchodzą:
1. płaszcz wodny
2.pompa cieczy
3. termostat
4. chłodnica
5. przewody
6. czujnik temperatury
7. wentylator
8. czujnik wentylatora
9. zbiornik wyrównawczy
10 wymiennik ciepła w przestrzeni pasażerskiej
7.Termostat, budowa i zasada działania
Termostat jest regulatorem sterującym praca układu chłodzenia silnika. Przy
zimnym silniku realizowany jest mały obieg cieczy tzn. ciecz przepływa z
kadłuba przez głowice następnie przetłaczana jest przez pompę cieczy i
kierowana powrotnie do kadłuba. Zapewnia to szybką stabilizację cieplną.
Po nagrzaniu cieczy termostat otwiera duży obieg cieczy zamykając mały.
Gorąca ciecz kierowana jest wtedy na chłodnicę, następnie przez pompę
ochłodzona ciecz podana jest do bloku silnika.
Termostat składa się:
Z elastycznej puszki napełnionej woskiem i przymocowanym do niej
grzybkiem zaworu. Przy ogrzaniu wosk staje się płynny, rozszerza się i
w ten sposób podnosi grzybek zaworu.
Pompa cieczy chłodzącej i chłodnica
Pompa cieczy chłodzącej jest typu łopatkowego. Napędzana jest od wału
korbowego silnika za pomocą przekładni pasowej. Wydajność pompy
pozwala przetłoczyć objętość 10litrów cieczy chłodzącej ok. 250 razy na
minutę. Chłodnica typu ulowego składa się z dwóch komór oraz rolek ją
łączących. Rurki wyposażone są ponadto w pakiety blaszek stanowiące
użebrowanie. Powietrze przez chłodnice przechodzi w skutek ruchu pojazdu.
W razie niedostatecznego przepływu powietrza istnieje konieczność
8.wymuszenia przepływu przez wentylator.
Układ chłodzenia cieczą – wiadomości uzupełniające
W celu zwiększenia możliwości chłodniczych chłodnicy przy zmniejszonym
przepływie powietrza stosuje się wentylatory
1.elektrowentylatory – silnik elektryczny załączany przez czujnik
temperatury napędza wiatrak wentylatora który przeciąga powietrze przez
chłodnicę
2.wiatrak wentylatora napędzany jest poprzez sprzęgło elektromagnetyczne
od wału korbowego silnika. Sprzęgło załącza czujnik w chłodnicy.
3.sprzęgło elektromagnetyczne - sprzęgło typu VISCO – element bimetaliczny
ogrzany przez ciecz chłodzącą, powoduje załączenie w sposób mechaniczny
wiatraka do obracającej się piasty sprzęgła
Układ zasilania spalinowego silnika
W skład układu zasilania wchodzą:
1. zbiornik paliwa
2. pompa paliwa
3. czujnik poziomu paliwa
4. przewody paliwowe
5. filtr paliwa
6. urządzenie wytwarzające mieszankę paliwowo powietrzną silnik ZJ
7. aparatura wtryskowa, zapłon samoczynny
9. 8. chwyt powietrza
9. filtr powietrza
10 kolektor dolotowy
Zbiornik paliwa – budowa
Zbiornik paliwa wykonuje się jako pojemnik z cynkowanej blachy stalowej
lub aluminiowej – dla samochodów ciężarowych. Z tworzyw sztucznych jako
skomplikowane kształtem wypraski - dla samochodów osobowych
W zbiorniku paliwa znajdują się: smok, czujnik poziomu paliwa, pompa
paliwa, układ odpowietrzania, filtr węglowy, zawory napowietrzające wlew
z dodatkowym kanałem odpowietrzającym, zawory bezpieczeństwa
zapobiegające wylewaniu się paliwa przy wywróceniu się pojazdu.
Pompa paliwa
Pompa paliwa wykonywana jest jako zamknięty element o napędzie
mechanicznym lub elektrycznym. Mechaniczne pompy paliwa są typu
przeponowego a energię do pracy czerpią od silnika. Pompy elektryczne
zasilane energią elektryczna zabudowane w zbiorniku paliwa wykonywane
jako rotacyjne.
Jednopunktowy układ wtryskowy typu MULTEC składa się z
następujących elementów:
1. urządzenie sterujące
10 2. moduł pamięci zawietrznej
3. włącznik zapłonu
4. akumulator
5. zespół cewek zapłonowych
6. czujnik ciśnienia bezwzględnego
7. czujnik temperatury płynu chłodzącego
8. filtr paliwa
9. czujnik prędkości pojazdu
10. lampka kontrolna
11. papa paliwa
12. koło pasowe z rowkami
13. czujnik położenie ZZ tłoka
14. sonda lambda
15. katalizator
16. tłumik wydechowy
Pompa -zasysa paliwo znajdujące się w silniku i przewodami przesyła je
przez filtr paliwa do regulatora ciśnienia i wtryskiwacza. Nadmiar paliwa
ok. 70% do 80% nie przesyła tego do wtryskiwacza powraca do zbiornika
przewodami powrotnymi. Strumień niewykorzystanego paliwa służy do
chłodzenia wtryskiwacza.
Filtr paliwa – Służy do zatrzymywania zanieczyszczeń znajdujących się
11 w paliwie (strzałka na obudowie zaznaczono kierunek przepływu)
Wtryskiwacz – to zawór elektromagnetyczny sterowany przez centralkę
napięcia 12Volt podawany jest stad to styków wtryskiwacza natomiast
otwarcie zaworu następuje po elektronicznym podaniu masy na wtryskiwacz,
czas wtrysku jest obliczony na podstawie parametrów pracy silnika. Każdy
cykl wtrysku jest podzielony na dwie części wtrysk wstępny stały od 1 do
1,2 ml sekundy, wtrysk wtórny zmienny od 0,5 do 5 ml sekund
Regulator ciśnienia paliwa - ma za zadanie utrzymać stałe ciśnienie w
obwodzie zasilania
Czujnik prędkości obrotowych i położenia wału korbowego silnika - na
kole pasowym silnika umieszczone są stalowe segnęty przy kole zabudowany
jest czujnik składający się z cewki z rdzeniem ferromagnetycznym w trakcie
obracania się wieńca z segnętami stalowymi czujnik wysyła sygnały
napięciowe o zmiennej biegunowości których częstotliwość jest proporcjonalna
do prędkości obrotowych silnika
Czujnik ciśnienia bezwzględnego – wraz ze zmiana kata otwarcia przepustnicy
zmienia się wartość podciśnienia w kolektorze dolotowym. Konsekwencja
zmiany podciśnienia jest odkształcenie mębramy w której rezystancja ulega
zmianie. Zmiany rezystancji przysyłane są do urządzenia sterującego przy
hamowaniu silnikiem podciśnienie jest największe a odkształcenie mębramy
będzie najmniejsze sygnał mierzony jest od ciśnienia bezwzględnego
12.Czujnik położenia przepustnicy - to potencjometr zasilany napięciem stałym
5Volt. Zmiana kąta położenia przepustnicy jest przekładana na zmianę rezystancji
a tym samym na zmianę napięcia wyjściowego czujnika od 0,5 do 4,5Volt
Czujnik temperatury silnika – jest elementem półprzewodnikowym, którego
rezystancja zmienia się zależnie od temperatury. Jest on zamontowany w układzie
chłodzenia silnika.
Sonda Lambda (czujnik tlenu) – jest zainstalowana w kolektorze wydechowym
i ma za zadanie mierzenie procentowej zawartości tlenu w gazach spalinowych.
Zawartość ta wynosi od 0-05% do 4-5%. Zależnie od stechiometrycznego składu
mieszanki paliwowo powietrznej. Takim wartością ilościowym tlenu w spalinach
odpowiada zakres sygnału sondy od 0,8Volta do 0,1Volta. Działanie sondy lambda
uwzględniane jest przez moduł elektroniczny dopiero do rozgrzania jej do
temperatury 300 C. Rozgrzanie następuje przez gazy spalinowe lub integralną
grzałkę. Sonda lambda wysyłając sygnał o zawartości tlenu w spalinach wpływa
na korektę czasu wtrysku paliwa. Czas wtrysku paliwa jest obliczany przez
jednostkę sterującą i jedynie korygowany przez wskazania sondy lambda. Układ
pracuje wtedy w pętli zamkniętej.
Stare konstrukcje silników spalinowych o zapłonie iskrowym wyposażone w
gaźnik wymusiły stosowanie kolektora dolotowego o różnych długościach rur
dolotowych. Dla cylindrów spowodowało to zmiany w stopniu napełnienia cylindra
13.oraz niejednorodność mieszanki paliwowo powietrznej. Wad tych nie wyeliminowało
wprowadzenie jednopunktowego układu wtryskowego. Dawka paliwa podawana
przez wtryskiwacz centralny podczas wymieszania z powietrzem i dobiegu do
odpowiedniego cylindra była uśredniona. Zastosowanie centralnego wtrysku
powodowało również zmiany składu stechiometrycznego poszczególnych ładunków
ze względu na zjawiska gazodynamiczne.
Wielopunktowy wtrysk paliwa lekkiego – wtrysk sterowany mechanicznie
systemu K-Jetronic KE-Jetronic
Wydajność wtryskiwaczy jest dostosowana mechanicznie do natężenia przepływów
powietrza do silnika. Wtryskiwacze są otwierane ciśnieniem paliwa i są otwarte
przez cały czas podczas pracy silnika. W układzie tym zmiana szczelin, przez które
płynie paliwo powoduje zmianę wydajności wtryskiwaczy.
Wielopunktowy wtrysk paliwa – wtrysk sekwencyjny – NUTRONIC
W systemie nutronic ustalenie dawki wtryskiwanego paliwa odbywa się przez
jednostkę centralna na podstawie sygnału z czujnika wtryskiwacza umieszczone
są kolektorze dolotowym i skierowane na grzybki zaworów. Do wtryskiwaczy
doprowadzone jest paliwo pod stałym ciśnieniem. Jednostka centralna ustalając
konieczna dawkę wtryskiwanego paliwa przelicza ja na czas otwarcia wtryskiwacza,
czyli czas podawania impulsu elektrycznego na cewkę wtryskiwacza. System
zasilania jest integralnie połączony z system zapłonowym silnika.
14.W układzie zasilania i sterowania silnika wyróżnić następujące elementy:
I Czujniki
II Jednostka sterująca z komunikatorami
III Elementy wykonawcze
W skład czujników wchodzą:
1. czujnik temperatury powietrza dolotowego
2. czujnik temperatury czujnika chłodzącego
3. czujnik tlenu (sonda lambda)
4. potencjometr przepustnicy
5. czujnik prędkości obrotowej wału korbowego i GMP
6. przepływomierz
7. czujnik spalania stukowego
8. czujnik wałka rozrządu
Urządzenia wykonawcze:
1. pompa paliwa z przekaźnikiem
2. wtryskiwacze
3. nastawnik biegu jałowego
3. zawór odpowietrzania zbiornika paliwa
4. podgrzewanie sondy lambda
5. zawór recyrkulacji spalin lub układ napowietrzania spalin
6. włącznik klimatyzacji
15.Układ zasilania silników z zapłonem samoczynnym
Zgodnie z zasada działania silników z zapłonem samoczynnym układ zasilania
takiego silnika musi zapewnić wtrysk dawki paliwa wprost do cylindra. Dawka
zawierająca żądana ilość odpowiednio rozpylonego paliwa musi być wtryśnięta
w odpowiedniej chwili.
W skład typowego układu zasilania silnika z zapłonem samoczynnym wchodzą
następujące elementy:
- pompa zasilająca
- zbiornik paliwa wraz z przewodami
- filtr paliwa
- pompa wtryskowa
- wtryskiwacze
- regulator prędkości obrotowej
- filtr powietrza z przewodami dolotowymi
Pompa zasilająca podaje paliwo ze zbiornika przez filtr do pompy wtryskowej.
Pompa wtryskowa tłoczy odmierzona dawkę paliwa przewodami wysokiego
ciśnienia do wtryskiwaczy. Nadmiar paliwa z filtru, pompy wtryskowej i
wtryskiwaczy spływa do zbiornika przewodami przelewowymi. Przedstawiony
układ wtryskowy jest tylko jednym z wielu istniejących rozwiązań konstrukcyjnych,
lecz jest on najpowszechniej stosowany w silnikach pojazdów samochodowych.
1.Układ rozrządu
Układ rozrządu czterosuwowego silnika
spalinowego zbudowany jest z następujących elementów i części:
Zawory
2.Sterowanie zaworami
zmiennymi fazami
Układ smarowania ciśnieniowego
3.Oleje silnikowe
4.Budowa i zasada działania pompy oleju
Filtracja oleju
5.Systemy chłodzenia silnika
Układ chłodzenia ma za zadanie
Rozróżniamy dwa systemy chłodzenia silnika:
bezpośredni -
chłodzenie pośrednie
Chłodzenie silnika powietrzem
6.Układ chłodzenia wymuszonego składa się
Układ chłodzenia cieczą
7.Termostat, budowa i zasada działania
mały obieg
duży obieg
Termostat składa się:
Pompa cieczy chłodzącej i chłodnica
8.Układ chłodzenia cieczą – wiadomości uzupełniające
Układ zasilania spalinowego silnika
9.Zbiornik paliwa – budowa
W zbiorniku paliwa znajdują się
Pompa paliwa
Jednopunktowy układ wtryskowy typu MULTEC składa się z
następujących elementów:
10.Pompa
Filtr paliwa
11.Wtryskiwacz
Regulator ciśnienia paliwa
Czujnik prędkości obrotowych i położenia wału korbowego silnika
Czujnik ciśnienia bezwzględnego
12.Czujnik położenia przepustnicy
Czujnik temperatury silnika
Sonda Lambda (czujnik tlenu)
Układ zasilania silników z zapłonem samoczynnym
13Wielopunktowy wtrysk paliwa lekkiego – wtrysk sterowany mechanicznie
systemu K-Jetronic KE-Jetronic
Wielopunktowy wtrysk paliwa – wtrysk sekwencyjny – NUTRONIC
14W układzie zasilania i sterowania silnika wyróżniamy następujące elementy:
15.Stare konstrukcje silników spalinowych
Ten załącznik jest napisany w postaci ściągi na koniec spis treści. Może komuś się to gdzieś przyda mi juz się przydało oddaje w dalsze użytkowanie.