содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

ТРАКТОР ДТ-20. СХЕМА РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ Д-20 И ЕГО УРАВНОВЕШИВАНИЕ

Двигатель Д-20 работает по четырехтактному циклу. Рабочий процесс, благодаря которому тепловая энергия топлива превращается в механическую работу, происходит в двигателе следующим образом.

При движении поршня вниз через открытый впускной клапан в цилиндр засасывается воздух. При последующем движении поршня вверх впускной клапан закрывается и воздух в цилиндре начинает сжиматься. Из надпоршневого пространства он перетекает через горловину в камеру, расположенную в поршне, где возникает вихревое движение воздуха (объем камеры в поршне составляет примерно 72% всего объема камеры сжатия).

В конце такта сжатия, примерно за 31° до верхней мертвой точки, через форсунку, расположенную в головке двигателя, в камеру в поршне впрыскивается дизельное топливо.

Благодаря вихревому движению в камере частицы топлива энергично перемешиваются с воздухом, образуя однородную топливно-воздушную смесь по всему объему камеры.

К моменту впрыска топлива в камеру температура воздуха, сжимаемого в цилиндре, поднимается примерно до 600°, а давление — до 36 кг/см2.

Соприкасаясь с горячим воздухом, частицы топлива воспламеняются, вследствие чего температура внутри цилиндра повышается примерно

до 1700°, а давление —до 70 кг/см2. Газы с большой силой давят на днище поршня и перемещают его вниз. Поршень через шатун передает усилие кривошипу коленчатого вала и заставляет его вращаться.

При дальнейшем ходе поршня вверх открывается выпускной клапан и сгоревшие газы выбрасываются наружу через выпускную трубу.

Далее снова происходит засасывание чистого воздуха.

Таким образом, полный рабочий цикл в четырехтактном двигателе происходит за два оборота коленчатого вала.

Для лучшего протекания процесса впускной клапан открывается не в верхней мертвой точке (в. м. т.), а несколько раньше — за 10° до в. м. т. и закрывается после того, как коленчатый вал повернется на 46° после нижней мертвой точки(н. м. т.). В результате этого цилиндр лучше наполняется воздухом, что очень важно для более полного сгорания впрыснутого топлива.

Выпускной клапан открывается за 46° до н. м. т. и закрывается после того, как коленчатый вал повернется на 10° после в. м. т. Это обеспечивает лучшую очистку цилиндра от сгоревших газов.

Диаграмма фаз газораспределения показана на рисунке 8.

При возвратно-поступательном движении деталей кривошипно-шатунного механизма в одноцилиндровом двигателе возникают силы инерции, направленные вдоль оси цилиндра. Если эти силы не уравновесить, они могут вызвать повышенную вибрацию двигателя и трактора.

Силы инерции поступательно движущихся масс шатунно-кривошипного механизма изменяются по величине и направлению в течение каждого оборота двигателя и при постоянных оборотах в каждый момент зависят от угла поворота коленчатого вала.

Наибольших величин силы инерции достигают при положении поршня в в. м. т. и н. м. т. В первом случае сила инерции направлена вверх, а во втором — вниз.

Для уравновешивания сил инерции в двигателе необходимо создать другую переменную силу, которая в любой момент времени была бы равна по величине и противоположна по направлению силе инерции от возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма. Для этой цели и служит уравновешивающий механизм.

Уравновешивающий механизм устанавливают так, чтобы при поло-жении поршня в в. м. т. все четыре груза были направлены вниз.

Поскольку валики уравновешивающего механизма имеют то же число оборотов, что и коленчатый вал, то при повороте коленчатого вала

на 180° и перемещении при этом поршня в н. м. т. грузы поворачиваются на 180° и занимают верхнее положение.

При вращении грузов возникают центробежные силы инерции, которые направлены по оси симметрии каждого груза.

Грузы рассчитаны так, чтобы при любом положении поршня суммарная центробежная сила всех четырех грузов была равна по величине и противоположна по направлению силе инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Схема сил в уравновешивающем механизме показана на рисунке 9.

Центробежная сила Рц каждого из вращающихся грузов может быть разложена на две составляющих: горизонтальную Рг и вертикальную Рв.

Горизонтальные силы Рг всегда равны между собой, но противоположно направлены для каждой из двух пар грузов, а следовательно,

взаимно уравновешивают одна другую. Суммарная вертикальная сила всегда направлена в сторону, противоположную силе инерции Ри от поступательно движущихся масс шатунно-поршневой группы и всегда равна ей по величине.

Таким образом, уравновешивающий механизм в любой момент уравновешивает силу инерции от поступательно движущихся масс шатунно-поршневой группы.

С изменением числа оборотов уравновешенность двигателя не нарушается, поскольку при этом силы инерции поступательно движущихся масс и центробежные силы грузов изменяются в одинаковой мере.

Рис. 8. Диаграмма фаз газораспределения.

Рис. 9. Схема работы уравновешивающего механизма.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..