Лабораторная работа №1

Определение эффективности цилиндро-поршневой группы карбюраторного двигателя

1. Цель работы. Определение технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя по изменению компрессии.

2. Задачи работы.

- ознакомиться с запуском двигателя;

- изучить методы диагностики цилиндро-поршневой группы;

- определить состояние поршневой группы двигателя с помощью компрессометра;

- проверить эффективность работы цилиндров двигателя с использованием анализатора карбюраторной модели К 518;

- сделать выводы по результатам испытаний двигателя.

3. Содержание и порядок выполнения работы.

3.1. Оборудование рабочего места.

Двигатель ВАЗ-2106, компрессометр КИ-861, анализатор карбюраторный К 518.

3.2. Подготовка к пуску и пуск двигателя.

Перед пуском проверить наличие масла в картере по уровню, а также наличие охлаждающей жидкости и топлива.

В последующем подкачать топливо в поплавковую камеру карбюратора при помощи рычага ручной подкачки топливного насоса, включить тумблер зажигания и рычагом стартера произвести пуск двигателя.

3.3. Методы диагностики цилиндро-поршневой группы.

В эксплуатации применяются способы безразборного определения технического состояния цилиндро-поршневой группы, основанные на измерении таких показателей, как расход (угара) картерного масла, расход картерных газов через сапун, расход воздуха, подаваемого в цилиндр под давлением при неработающем двигателе, давление в конце сжатия при прокручивании двигателя. Проверка состояния двигателя по шумам и стукам методом прослушивания или виброакустическим методом, а также методом выключения каждого цилиндра.

3.4. Проверка компрессии в цилиндрах двигателя с помощью компрессометра.

Перед измерением проверяется правильность клапанных зазоров и при необходимости проводится их регулировка.

Затем прогревается двигатель до температуры охлаждающей жидкости 80-90⁰С, выворачиваются все свечи зажигания, открываются полностью воздушная и дроссельная заслонки, вставляется резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи первого цилиндра, плотно прижимается он к кромке отверстия и проворачивается коленчатый вал двигателя стартером до тех пор, пока давление в цилиндре не перестанет увеличиваться. Таким же образом проверяется компрессия поочередно в остальных цилиндрах. Результаты измерений заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Давление не должно отличаться в разных цилиндрах более чем на 0,1мпа (1кг/см²).

3.5. Проверка эффективности работы цилиндров на анализаторе К518.

Проверка работы цилиндров заключается в отключении зажигания одного из цилиндров, при этом происходит уменьшение числа оборотов двигателя.

Вычисляется изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя для каждого цилиндра.

DU=n_н-n_i,

где n_н - номинальная частота вращения,

n_i - частота вращения i-го цилиндра.

Методика проверки эффективности работы цилиндров заключается в следующем:

двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры;

установить частоту вращения 600...800 мин^-1;

установить переключатель S₆ в положение 7;

установить переключатель S₄ в положение 1;

установить ручкой регулятора установки нуля 0 на шкале 50-0-250 мин^-1;

установить переключатель S₁ в положение, соответствующее числу цилиндров проверяемого двигателя;

нажать кнопку “20V!” переключателя пределов вольтметра.

Произвести подключение аккумулятора к двигателю в следующем порядке:

зажим “М” - к корпусу двигателя;

зажим “Пр” - к клемме катушки зажигания, соединенной с прерывателем;

зажим “Б” - к клемме “+” аккумуляторной батареи;

датчик импульсов - на провод свечи зажигания первого цилиндра;

датчик напряжения - на высоковольтный провод зажигания.

Номера положений переключателя S4 порядковые, начиная с первого цилиндра.

Если переключатель S₄ установлен в положение “2” и порядок работы цилиндров 1342, то выключается зажигание в третьем цилиндре.

Нажать кнопку переключателя выбранного цилиндра. При этом сразу же выключается зажигание выбранного цилиндра.

Установить переключатель после первого цилиндра в положение 2,3 и т.д. Измеряя каждый раз изменение частоты вращения при выключении каждого цилиндра. Результаты запишем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

По результатам исследований сделать выводы о техническом состоянии цилиндро-поршневой группы двигателя.

Лабораторная работа №2

Определение среднего давления впуска в зависимости от параметров механизма газораспределения

1. Цель работы: экспериментально расчетным путем определить влияние частоты вращения коленчатого вала на среднее давление впуска.

2. Оборудование: стенды для определения высоты подъема клапана различных двигателей, штангенциркуль, линейка, угломер.

3. Содержание работы. Мощность автомобильного двигателя прямо пропорциональна количеству горючей смеси, поступающей в его цилиндры.

Весовое наполнение двигателя за один цикл или один впуск зависит от величины и продолжительности открытия впускного отверстия.

Площадь проходного сечения клапана f (см²) определяется как боковая поверхность усеченного конуса:

F=pdhCosq, (3.1)

где d – средний диаметр опорной поверхности клапана;

h – высота подъема клапана;

q - угол фаски клапана.

r=Р_о*10⁶/R*Т_о, (3.3)

R – газовая постоянная воздуха (R=287 Дж/кг К);

Р_о – атмосферное давление (Р_о=0,1013 МПа);

Т_о – температура окружающего воздуха;

j - коэффициент сопротивления впускного тракта (j=0,8);

Р_а – давление впуска, МПа.

Скорость газов во впускной горловине равна:

w=s*С_n*F_n/i*f, (3.4)

где С_n – средняя скорость поршня, ();

S – ход поршня;

n – число оборотов, мин^-1;

F_n – площадь поршня, ();

Д – диаметр поршня;

i – число одноименных клапанов в одном цилиндре (i=1…2);

s - доля приращения объема горючей смеси за счет остаточных газов, оставшихся в камере сгорания ;

e - степень сжатия.

Преобразуя (3), получим:

, (3.5)

где V_h – рабочий объем цилиндра, ;

Приравнивая (2) и (4), имеем

, откуда

Р_а=Р_о-(sV_h×n/12if)²(r10^-5/j²2g), МПа (3.6)

Вычислив f,s и подставив их значения в формулу (5) для различной частоты вращения коленчатого вала двигателя получим зависимость Р_а=f(n).

4. Порядок выполнения работы

4.1. Определение высоты подъема клапана

На стенде прокручивается распределительный вал до тех пор, пока полностью не откроется впускной клапан какого-нибудь цилиндра. С помощью линейки измеряется высота подъема клапана h, а с помощью штангенциркуля находится диаметр впускного канала у клапана d_в. Угол фаски клапана q измеряется угломером.

4.2. Определение проходного сечения клапана

Из рисунка следует, что

d=d_в+h Cosq Sinq, тогда

f=ph Cosq (d_в+h Cosq Sinq).

4.3. Определение давления впуска Р_а

Задаваясь значением Р_о и Т_о, определяем плотность воздуха r по формуле 3.3.

Используя исходные данные характеристики испытуемого двигателя V_h,e,i, вычисляем значения Р_а для n₁=1000 мин^-1, n₂=2000 мин^-1, n₃=3000 мин^-1.

Строим график Р_а=f(n) и делаем выводы.

На главную

В начало