Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
ЖИТОМИРСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра машиновикористання,
мобільної енергетики та сервісу
технологічних систем
Лабораторна робота №1.
Технічне обслуговування кривошипно-шатунного механізму та циліндро – поршневої групи автотракторних двигунів
з курсу «технічне обслуговування машин та обладнання»
(для студентів заочної форми навчання спеціальності 6.100 102 «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва»)
Виконав студент________________________________________________
Перевірив______________________________________________________
Житомир - 2014
Методичні вказівки підготували: к.т.н., доцент Савченко В.М., к.т.н., доцент Міненко С.В., асистент Макарчук О.В.
Методичні рекомендації розглянуті та схвалені на засіданні кафедри машиновикористання, мобільної енергетики та сервісу технологічних систем від ___ __________ 2013 р., протокол №___ .
Методичні рекомендації розглянуті та схвалені на засіданні інженерно-технічного факультету від ___ __________ 2013 р., протокол №___ .
Рецензенти: А.І. Бойко – завідувач кафедри ремонту Національного університету біоресурсів та природокористування, д.т.н., професор.
М.Л. Заєць – доцент кафедри землеробства та тваринництва
Житомирського національного агроекологічного університету, к.т.н.
Мета. Вивчити основні роботи технічного обслуговування кривошипно-шатунного механізму автотракторних двигунів та ознайомитись з порядком проведення діагностування кривошипно-шатунного механізму.
Оснащення робочого місця. Трактор МТЗ-80, пристрій КИ-11140М, компресорно-вакуумна установка КИ-4942 або КИ-13933, компресиметр КИ-861, індикатор витрати картерних газів КИ-4887-ІІ.
Загальні відомості. Передчасний вихід з ладу кривошипно-шатунного механізму найчастіше обумовлюється такими причинами, як перевантаження двигуна, тривала робота з малим навантаження або в режимі холостого ходу, несвоєчасний догляд за повітроочисником та масляним фільтром, застосування моторного масла, що не відповідає заводській інструкції. Зменшенню спрацювання деталей кривошипно-шатунного механізму сприяє дотримання правил запуску двигуна, зокрема передпускове прокачування масла, передпусковий підігрів у холодну пору року.
Циліндро-поршнева група (ЦПГ) разом з кривошипно-шатунним механізмом є одним із складових елементів автотракторних двигунів, за допомогою яких енергія палива, що згорає в камері згорання, перетворюється в механічну роботу і реалізується у вигляді крутного моменту на колінчастому валу двигуна. Нормальне функціонування двигуна можливе тільки у випадку, коли об'єм, в якому згоряє паливо і здійснюються відповідні процеси, достатньо герметичний. Герметичність камери згоряння залежить від стану ЦПГ і клапанів газорозподілу. Крім того, герметичність камери згоряння може порушитися із-за пош кодження прокладки головки блока, тріщин в головці, надмірного опускання гільз циліндрів щодо верхньої привалкової площини блока і жолоблення стикових поверхонь головки і блока.
Герметизацію камери згоряння мають забезпечувати компре сійні кільця. Крім того, інше призначення компресійних кілець - це відведення теплоти від поршня в стінки циліндра. Так, компресійні кільця відводять близько 75... 80% теплоти, що сприймається дни щем поршня, а 20...25% теплоти відводиться повітрям, що знахо диться під поршнем. Щільне прилягання кілець до дзеркала ци ліндра забезпечується їх притисканням до нього з певним тиском. При постановці поршня в гільзу кільця стискуються і в них вини кають сили пружності, під дією яких кожне кільце чинить тиск на стінки циліндра до 0,008...0,01 МПа. При згорянні палива гази під тиском поступають в поршневу канавку через торцевий зазор між кільцем і канавкою та замок і діють на внутрішню поверхню кільця, притискуючи його до дзеркала із зусиллям, що може доходити до 3 МПа, тобто більшим майже в 300 разів сили пружності.
Для швидкого припрацювання до дзеркала циліндра, зменшення вібрації і покращання герметизації поршневої канавки на поршні встановлюють скручені кільця. Кільця з фасками по внутрішньому діаметру (верхні, як правило) установлюють фаскою уверх, а з фаскою по зовнішньому діаметру (нижні) - униз. Кільця, в яких поверхня по зовнішньому діаметру виконана на конус, встановлюють на поршень меншою основою уверх. Здебільшого на таких кільцях є клеймо «верх». Якщо клейма немає, визначення напрямку кута конуса здійснюють поставленням кільця зовнішнім діаметром на рівну плиту (скло). Притисканням кільця до плити визначають напрямок кута нахилу.
Через нещільності ЦПГ із-за зносу деталей і збільшення зазору між поршнем і гільзою та зниження ущільнювального ефекту компресійних кілець із-за їх зносу, втрати пружності, поломки, сильного осмолення, залягання або пригоряння, що супровод жується погіршанням рухливості кілець, частина свіжого заряду і відпрацьованих газів проникає із камери згоряння в картер. На пусковій частоті обертання колінчастого вала частка втрат заряду повітря в дизельних двигунах, що мають неспрацьовану ЦПГ, коливається в межах 5... 15%. При спрацьованій ЦПГ частка втрат заряду повітря збільшується до 15...45%, тобто зростає у три рази. За даними різних дослідників гази, що прориваються в картер, містять 70...95% повітря і 5...30% продуктів згоряння.
Прорив газів в картер нових двигунів становить 0,6...0,8%, а спрацьованих - 2,5...3% від кількості повітря, що всмоктується в циліндр. Збільшення зазора в замках поршневих кілець на 1,8...2 мм поряд з підвищенням температури першої канавки поршня на 15...20 °С і підвищує прорив газів на 75%. Спричинює збільшення прориву газів в картер також підвищення літрової потужності дизеля шляхом турбонаддуву. Внаслідок прориву тиск газів в картері підвищується вище атмосферного і сягає 0,2...0,3 МПа (20...30 мм вод. ст.), а в спрацьованих двигунах - 0,5...0,6 МПа (50...60 мм вод. ст.), що супроводжується негативними в екологічному відношенні наслідками. Масло вичавлюється через нещільності з'єднань, прискорюється його старіння, воно забруднюється і його фізико-хімічні властивості погіршуються. Диміння із сапуна збільшується, а рівень масла в трубці масломіра при закритій маслозаливній горловині підвищується.
Будова і характеристика індикатора витрати газів КИ-4887-II. Індикатор складається із витратоміра і трубопроводів з пристроєм для відсмоктування газів із картера через вимірюваль ний пристрій і вимірювання їх витрати при тиску в картері, що дорівнює атмосферному. Витратомір - дросельний, постійного перепаду тисків з рідинним диференціальним манометром, що призначений для контролю тиску в дроселюючому пристрої. Конструктивно (рис. 1.1.) витратомір складається із прозорого пластмасового корпусу 10, в якому просвердлені три манометричні канали 1, 2 і 3, які в нижній частині сполучені між собою. У верхній частині канал 2 сполучений із впускним патрубком 8, канал 1 – з атмосферою, а канал 3 - з випускним патрубком 13 дроселюючого пристрою.
а б
Рис. 1.1. Загальний вигляд і схема роботи витратоміра КИ-4887-ІІ
(а - схема прила ду; б - схема підключення приладу до двигуна):
1, 2, 3 – канали в корпусі, які сполучаються між собою в ниж ній частині; 4 - втулка нерухома; 5 – втулка рухома; 6 – дроселю ючий отвір; 7 – заслінка; 8 – впускний патрубок; 9 – каліброва ний отвір; 10 – корпус приладу; 11 – шкала; 12 – розпірна пружи на; 13 – випускний патрубок; 14 – дросель; 15 – фільтр (для утри мування смолистих речовин); 16 – конусний наконечник; 17 – впуск ний трубопровід; 18 – пробка; 19 – трубопровід; 20 – з'єднувальна муфта; 21 – ежектор; 22 – гвинт; 23 – кронштейн; 24 – випускна труба.
Дроселюючий пристрій утворений двома втулками 4 і 5. Втулка 4 – нерухома і жорстко вмонтована в корпус 10, а втулка 5 – рухома і може провертатися щодо втулки 4. для щільного з’єднання втулок при складанні їх сумісно притирають по конусних поверхнях. Підтискнення втулок забезпечується розпірною пружиною 12. На півколі конусної частини втулок є поперечні щілини, що утворюють дроселюючий отвір 6, площу якого можна плавно змінювати обертанням рухомої втулки 5 за її зовнішню рифлену рукоятку. На зовнішній поверхні втулки 5 нанесена шкала 11, за якою і визначають об’єм газів л/хв, що прориваються в картер двигуна.
У днищі нерухомої втулки 4 є два додаткові калібрувальні отвори 9 для збільшення діапазону вимірюваних витрат. Ці отвори поворотом заслінки 7 можуть бути відкриті або закриті. Поворот заслінки здійснюють викруткою, яку встановлюють в поперечній паз торця заслінки.
Впускний трубопровід 17 (рис.1.1.), що з’єднаний із впускним патрубком 8, має конусний наконечник 16, який встановлюють в отвір масло заливної горловини двигуна. Конусний наконечник виготовлений у вигляді гумової втулки, яку закріплюють на кінці впускного трубопроводу гайкою-фільтром 15.
Випускний патрубок 13, що виготовлений у вигляді кришки, кріплять гвинтами до хрестовини. До випускного патрубка приєднують випускний трубопровід 19, на який надівають шланг, що підводиться до джерела відсмоктування газів. Відсмоктування картерних газів можна здійснити за допомогою енергії відпрацьо ваних газів або використовуючи розрідження у впускному повітряному тракті. У першому випадку усередині випускної труби (рис. 1.1.) встановлюють ежектор 21. При цьому потік відпрацьо ваних газів, що рухаються з великою швидкістю в кільцевому просторі між внутрішньою стінкою випускної труби і ежектором, створює розрідження, яке передається в дроселюючий отвір 6. У другому випадку з впускної труби повітроочисника знімають фільтр грубого очищення повітря і опускають в трубу наконечник випускного трубопроводу. Розрідження, що створюється у впускно му повітряному тракті, через випускний трубопровід і випускний патрубок 13 також передається в дроселюючий отвір 6.
Якщо є компресорно-вакуумна установка, відсмоктування газів із картера двигуна можна здійснити приєднанням випускного патрубка 13 через шланг 19 і муфту 20 до ресивера розрідження. Дросель 14, що встановлений на випускному патрубці, призначе ний для регулювання тиску в картері двигуна. Поворотом заслінки дроселя підтримують в картері атмосферний тиск, який контро люють стовпчиками 1 і 2 рідинного манометра при знятій із стовпчика 1 пробці 18, що з'єднує канал 1 з атмосферою. При цьому в момент вимірювання витрати газів рівень води в каналах 1 і 2 повинен бути однаковий.
Порядок виконання роботи.
Перевірка сумарних зазорів у верхній і нижній головках шатуна:
Рис. 1.2. Визначення зазорів у верхній та нижній головках шатуна за допомо гою пристрою КИ-11140М:
1 – індикатор ИЧ-10; 2 – корпус датчика пере міщення поршня; 3 – фіксатор; 4 – шланг ком пресорної установки.
При цьому відбувається переміщення поршня вверх-вниз, яке фіксується індикатором і відповідає сумарному зазору у верхній і нижній головках шатуна.
Таблиця 1.1. – Визначення сумарних зазорів у верхній і нижній головках шатуна.
|
№ циліндра |
Повтор-ність |
Температура охолоджувальної рідини, ° С |
Величина сумарного зазору, мм |
||
|
номінальна |
гранична |
фактична |
|||
|
1 |
1 |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
Середнє по 1 цил. |
|||||
|
2 |
1 |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
Середнє по 2 цил. |
|||||
|
3 |
1 |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
Середнє по 3 цил. |
|||||
|
4 |
1 |
||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
Середнє по 4 цил. |
Висновок __________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Визначення компресії в циліндрах двигуна:
|
|
Рис.1.3. Універсальний компресиметр КИ-861 1 – запірний вентиль; 2 – манометр; 3 – наконечник для карбюраторного двигуна; 4 – втулка; 5 – фланець; 6 – корпус компресиметра; 7 – пружина; 8 – кульковий клапан; 9 – гумова прокладка; 10 – регульований гвинт; 11 – трубка; 12 – з’єднувальна муфта; 13 – наконечник; 14 – установчий гвинт. |
Таблиця 1.2 – Визначення компресії в циліндрах двигуна_____________.
|
Циліндр |
Повторність досліду |
Температура охолоджувальної рідини, ° С |
Частота обертання колінчастого валу, хв.-1 |
Тиск масла, МПа (кгс/см2) |
Компресія, МПа (кгс/см2) |
Перепад тиску між циліндрами, МПа (кгс/см2) |
||
|
фактична |
номінальна |
гранична |
||||||
|
1 |
1 |
|||||||
|
2 |
||||||||
|
3 |
||||||||
|
Середнє |
||||||||
|
2 |
1 |
|||||||
|
2 |
||||||||
|
3 |
||||||||
|
Середнє |
||||||||
|
3 |
1 |
|||||||
|
2 |
||||||||
|
3 |
||||||||
|
Середнє |
||||||||
|
4 |
1 |
|||||||
|
2 |
||||||||
|
3 |
||||||||
|
Середнє |
Висновок __________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Перевірка кількості відпрацьованих газів, що прориваються у картер двигуна:
Для цього, утримуючи прилад у вертикальному положенні, повертанням зовнішньої втулки дроселя 14 встановлюють однаковий рівень води у лівому і правому каналах манометра. Потім обертанням втулки 5 проти ходу годинникової стрілки добиваються, щоб рівень рідини у середньому каналі був на 6…10 мм вищий, ніж рівень в правому каналі. Повертанням заслінки дроселя 14 знову встановлюють рівні рідини у лівому і правому каналах на одній і тій же висоті. Повертанням втулки 5 встановлюють рівень рідини в середньому каналі на 15 мм вище, ніж рівень в правому каналі.
Обертаючи у вказаній послідовності наперемінно втулку 5 і заслінку дроселя14, добиваються, щоб в момент вимірювання рівень рідини в середньому каналі був вищий на 15 мм, ніж рівень в правому каналі, а рівні в лівому і правому каналах були однаковими. По шкалі поділок 11, що нанесена на зовнішній поверхні втулки 5, визначають витрату картерних газів для двигуна в л/хв.
Таблиця 1.3 – Протокол діагностування циліндро-поршневої групи двигуна_____________ індикатором КИ-4887-ІІ.
|
Повторність |
Температура охолоджувальної рідини, °С |
Частота обертання колінчастого вала, хв-1 |
Об’єм газів, що прориваються в картер, л/хв |
Прорив газів у порівнянні з граничним значенням, % |
|||
|
фактичний |
номінальний |
допустимий |
граничний |
||||
|
1 |
|||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
Середнє значення |
Висновок______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Зміст звіту.
Вказати назву і мету роботи. Коротко висвітлити зміст і послідовність виконання роботи. Навести схеми будови приладів КИ-861 та КИ-4887-ІІ, які супроводити позначенням і описом відповідних складових елементів. Результати діагностування подати відповідними протоколами з виконанням необхідних розрахунків та висновком про технічний стан КШМ та ЦГП.
Контрольні питання
PAGE 2
