содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

ВПУСКНАЯ ТРУБА ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

Впускная труба отлита из алюминиевого сплава как одно целое с трубами, отводящими охлаждающую жидкость от головок блока цилиндров, и фланцем для установки корпуса термостата. Нагретая охлаждающая жидкость, проходя под впускными каналами, подогревает горючую смесь. Впускные каналы расположены в два яруса: по верхним каналам смесь подводится ко второму, третьему, пятому и восьмому цилиндрам, в остальные цилиндры смесь подается по нижним каналам. В каналы каждого яруса смесь поступает из одной камеры двухкамерного карбюратора.

При подборе сечения каналов впускной трубы учитывалась необходимость обеспечения оптимального наполнения двигателей с разными рабочими объемами (6 л — двигатель ЗИЛ-130 и 7 л — двигатель ЗИЛ-375). Попытки уменьшить эти сечения, например, с целью некоторого снижения частоты вращения, соответствующей максимальному моменту двигателя ЗИЛ-130, приводили к уменьшению требуемой мощности двигателя ЗИЛ-375.

Чтобы выровнять разрежение в верхних и нижних каналах впускной трубы и сгладить возникающие пульсации, в стенке между каналами сделано балансировочное отверстие, величина которого подобрана так, чтобы работа двигателя при средних, наиболее часто встречающихся в эксплуатации нагрузках, была экономичной.

Для определения эффективности работы впускной системы двигателя в МАДИ исследовали равномерность распределения смеси по цилиндрам в зависимости от различных конструктивных факторов, теплового состояния двигателя и его режима работы. Для большей наглядности полученный состав смеси пересчитывали в процентах к действительному составу смеси, подаваемой карбюратором, т. е. определяли относительную неравномерность распределения смеси по цилиндрам двигателя. Относительное отклонение состава смеси в цилиндре от среднего состава смеси, подаваемой в двигатель (в %),

При работе двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой состав смеси в разных цилиндрах оказался различным. Как следует из рис. 48, относительное обеднение смеси в цилиндрах двигателя достигает 26%, а обогащение 19%. На режимах с частичным открытием дроссельной заслонки распределение смеси по цилиндрам более равномерно, что объясняется улучшением испарения топлива в связи с понижением давления во впускной трубе по мере прикрытия дроссельной заслонки. В указанных

опытах система вентиляции двигателя была отключена, чтобы устранить ее влияние на получаемые результаты.

Было установлено, что состав смеси в передних и задних цилиндрах зависит от положения карбюратора на впускной трубе. Например, при первоначальном положении карбюратора более богатую смесь получает передняя группа цилиндров. При повороте карбюратора на 180° более богатая смесь поступает в заднюю группу цилиндров.

Причина указанной неравномерности распределения смеси — несимметричность воздушного канала карбюратора К-88, обусловленная тем, что малый диффузор укреплен в большом диффузоре консольно на одном ребре, в котором расположен канал эмульсионной трубки жиклера полной мощности. Введение в конструкцию карбюратора второго прилива — с противоположной стороны малого диффузора — обеспечило равенство сопротивлений воздушного канала в сечениях, перпендикулярных оси диффузора, и уменьшило неравномерность распределения смеси по цилиндрам (см. рис. 48).

После введения второго ребра для крепления малого диффузора стала заметной неравномерность распределения смеси по цилиндрам, связанная с питанием их от верхних или нижних каналов впускной трубы, причем неодинаковость состава смеси в цилиндрах, питаемых от верхних каналов впускной трубы, оказалась больше, чем в цилиндрах, питаемых от нижних каналов (рис. 49), и составляет для последних (—8)—(+7)%, а для верхних — (—17)—(+20)%.

Более одинаковый состав смеси в первом, четвертом, шестом и седьмом цилиндрах, питаемых от нижних каналов, объясняется более благоприятным чередованием тактов впуска, при котором поток смеси при выходе из вертикальных каналов выпускной трубы меняет направление через 180° угла поворота коленчатого вала, т. е. смесь поочередно подводится к передним и задним цилиндрам. В верхних каналах впускной трубы, обслуживающих пятый, второй, третий и восьмой цилиндры, поток смеси меняет направление через 360°, питая за время между изменениями направления потока по два цилиндра, вследствие чего увеличивается неравномерность ее распределения.

Описанная разница в порядке чередования тактов в цилиндрах, питаемых от верхних и нижних каналов, обусловлена применением в современных V-образных двигателях крестообразной схемы коленчатого вала, при которой отсутствует неуравновешенный момент сил инерции второго порядка.

При плоском коленчатом вале в V-образном двигателе, при котором обеспечивается идентичность порядков чередования тактов впуска в цилиндрах, питаемых верхними и нижними каналами впускной трубы, возникают неуравновешенные силы инерции второго порядка, что недопустимо в высокооборотных двигателях.

Была определена равномерность распределения смеси по цилиндрам в случае установки одноярусной впускной трубы, при которой порядок чередования тактов впуска не имеет существенного значения. Как показали испытания, относительная неравномерность распределения смеси по цилиндрам в одноярусной трубе выше, чем в двухярусной.

Таким образом, неравномерность распределения смеси по цилиндрам, связанная с порядком работы V-образных двигателей, является следствием принципиальных решений и может быть только уменьшена до приемлемого уровня. Другой причиной, приводящей к меньшей неравномерности в цилиндрах, питаемых нижними каналами впускной трубы, является более интенсивный подогрев их по сравнению с верхними каналами. Различие в подогреве связано с тем, что нижняя труба по сравнению с верхней имеет значительно большую поверхность, контактирующую с го-рячей водой, отводимой от головок цилиндров. Кроме того, нижние каналы трубы подогреваются еще горячими картерными газами, в то время как верхние охлаждаются воздухом, подаваемым вентилятором.

Была разработана конструкция, в которой канал, отводящий воду к термостату от задних цилиндров, располагался над впускными каналами. При этом нижние каналы подогревались в основном картерными газами. Испытания двигателя с такой трубой

показали существенное уменьшение неравномерности распределения смеси по цилиндрам (рис. 49).

Описанные выше опыты, как указывалось, проводились при отключенной системе вентиляции картера. С включенной системой вентиляции резко обедняется смесь, подаваемая в четвертый цилиндр, и это обеднение увеличивается по мере уменьшения нагрузки двигателя.

При подводе картерных газов в зону балансировочного отверстия впускной трубы существенно повысилась равномерность состава смеси в цилиндрах при работе двигателя с прикрытой дроссельной заслонкой (рис. 50).

На первых двигателях между головками цилиндров и впускной трубой устанавливали прокладки из асбостального полотна, которые из-за высокой жесткости не создавали надежного уплотнения стыка между головкой и впускной трубой. В связи с этим была разработана конструкция прокладки из бензомаслостойкой резины, однако в эксплуатации из-за превышения рекомендуемого момента затяжки гаек крепления впускной трубы прокладка выдавливалась из стыка между деталями и разрушалась. Дефект устранили, применив более твердую резину.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..