Устройство двигателя автобуса лиаз

Настоящее руководство содержит сведения по устройству и правила эксплуатации модификаций автобуса ЛиАЗ-5256, указанных ниже в таблице.

автобуса

Модель двигателя

Коробка передач

ЛиАЗ-5256

КамАЗ-7408.10

гидромеханическая

D851.2 фирмы VOITH

механическая

КамАЗ-141 (КамАЗ-14)

ЛиАЗ-525625

Cat 3116 фирмы Caterpillar

механическая

S6-85 фирмы ZF

гидромеханическая

D851.2 фирмы VOITH

Базовой для указанных модификаций является модель автобуса ЛиАЗ-5256 с двигателем КамАЗ-7408.10 и гидромеханической коробкой передач (ГМП) Львов-3. Однако она с 1995 г. не выпускается и поэтому настоящее Руководство применимо к базовой модели постольку, поскольку базовые узлы, системы и агрегаты используются в описанных в этой книге модификациях. Подробные сведения о базовой модели — см. «Автобус ЛиАЗ-5256. Руководство по эксплуатации», Москва, издательство «Транспорт», 1991 г.

Сведения, приведенные в данном Руководстве, как правило, относятся к обеим указанным в таблице модификациям автобуса.

Для удобства пользования Руководством приняты следующие обозначения:

кам — сведения относятся только к автобусам с двигателем КамАЗ-7408.10;

Cat — сведения относятся только к автобусам с двигателем Cat 3116;

гмп — сведения относятся к автобусам с гидромеханической передачей (ГМП) D851.2 фирмы VOITH;

Мех.— сведения относятся к автобусам с механическими коробками передач (КП) КамАЗ-141 и S6-85 (ZF);

Кам-ГМП— сведения относятся к одной конкретной модификации автобуса (в данном примере к автобусу ЛиАЗ-5256 с

двигателем КамАЗ-7408.10 и ГМП D851.2);

Соответствующие абзацы текста выделены рамкой.

Руководство рассчитано на водителей и технический персонал, обслуживающий автобусы.

По вопросам организации технической эксплуатации автобусов ЛиАЗ следует обращаться по адресу:

142670, Московская обл., Орехово-Зуевский район, г. Ликино-Дулево, ул. Калинина, д. 1, ООО «Ликинский автобус».

По вопросам организации технической эксплуатации двигателя Cat 3116 и сцепления фирмы LIPE следует обращаться по адресу: 10W06 ? Москва. va. Кваснопролетарская, д. 2/4, строение 13.

Двигатель в автобусе: характеристики, объем и мощность

Дата публикации — 04.10.2019

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – важнейшая часть автобуса, которая может находиться спереди (в кузовах вагонного типа), под полом или сзади – горизонтально или вертикально. Сгорание топлива в ДВС осуществляется внутри цилиндров. А тепло, которое при этом выделяется, преобразуется в механическую работу. По типу топлива двигатели разделяют на бензиновые, дизельные, газовые.

Какие двигатели используются для установки на автобусы?

В автобусах используются поршневые двигатели внутреннего сгорания следующих типов:

• С внешним смесеобразованием и воспламенением рабочей смеси от электроискры. Такие машины разделяются на карбюраторные, использующие в качестве топлива бензин, и газовые, потребляющие природный, светильный, газогенераторный газ.
• С внутренним смесеобразованием. Смесь возгорается от усилия сжатия. Такие моторы называют «дизелями» и работают на летнем и зимнем дизельном топливе (солярке).

Конструктивные составляющие двигателей

Рабочий процесс и устройство двигателей автобусов различных типов аналогичны.

• Поршень. Это ключевой элемент рабочего процесса. Он имеет вид пустотелого стакана, расположенного головкой (сферическим дном) вверх.
• Поршневые кольца. Располагаются в направляющей части поршня, называемой «юбкой». Их назначение – обеспечение герметичности надпоршневого пространства. Нижнее кольцо называют «маслосъемным», верхнее – «компрессионным».
• Цилиндр. При попадании в цилиндр топливно-воздушная или топливная смесь сжимается при движении поршня вверх. В дизеле она поджигается, благодаря резкому сжатию, а в других типах ДВС – электрическим разрядом от свечи системы зажигания. Образующиеся при сгорании топлива газы резко увеличиваются в объеме и толкают поршень вниз. Таким способом тепловая энергия сгорающего топлива преобразуется в механическое движение поршня (вверх-вниз).
• Шатун. Верхняя часть шатуна закрепляется на пальце, находящемся внутри юбки. Шатун шарнирно фиксируется на кривошипе коленвала, который свободно вращается на опорных подшипниках.

При движении поршня шатун вращает коленчатый вал. С коленвала крутящий момент поступает на трансмиссию, через шестеренную систему на ведущие колеса.

Технические характеристики двигателей автобусов

При определении характеристик двигателя используют такие понятия, как верхняя и нижняя мертвые точки. ВМТ (верхняя мертвая точка) – достигается в момент максимального подъема поршня, НМТ (нижняя мертвая точка) – самое нижнее положение поршня.

• Ход поршня – дистанция между НМТ и ВМТ.
• Полный объем цилиндра – при нахождении поршня в НМТ.
• Камера сгорания – объем верхней части цилиндра при положении поршня в ВМТ.
• Рабочий объем цилиндра – разница между полным объемом цилиндра и камерой сгорания.
• Литраж двигателя – суммарный рабочий объем двигателя, выражается в литрах и указывается в технической документации.
• Мощность двигателя автобуса – выражается в лошадиных силах и киловаттах. 1 л. с. = 0,735 кВт.
• Степень сжатия (СС) – отношение полного объема к объему камеры сгорания. Карбюраторные ДВС имеют СС в диапазоне 6-14, дизельные – 16-30.

Какие двигатели устанавливаются в автобусы ЛиАЗ, ПАЗ, КаВЗ, «Хундай» – их характеристики

В современные автобусы Павловского автомобильного завода устанавливают четырехтактные дизели: ЯМЗ с системой рециркуляции, Cummins. Норма экологической безопасности – Евро-5. Расположение – переднее, продольное. В моделях малого класса может устанавливаться бензиновый движок ЗМЗ четырехтактный с нормой экологической безопасности Евро-4. Вес двигателей примерно составляет 300 кг.

В автобусах ЛиАЗ большого и среднего класса устанавливаются четырехтактные дизельные моторы ЯМЗ. Машины большого класса могут комплектоваться газовыми двигателями Cummins и MAN. В междугородных автобусах большого класса могут использоваться четырехтактные дизельные моторы Scania.

В машинах КаВЗ устанавливаются четырехтактные дизели ЯМЗ, Cummins. Норма экологической безопасности – Евро-5. Расположение – заднее продольное.

«Хюндай»

В машинах Хюндай устанавливается мотор Hyundai Motor Company (HMC), D6СВ 40, четырехтактный, дизельный, с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздуха с непосредственным впрыском. Экологическая безопасность – Euro-3. В пригородных автобусах малого класса «Богдан» используют четырехтактные дизели Hyundai D4GA.

Общее устройство и рабочий цикл двигателя автобуса

В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает непосредственно внутри цилиндров двигателя, и тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании, преобразуется в механическую работу.

По рабочему процессу двигатели разделяются на четырех­тактные и двухтактные, а по способу приготовления го­рючей смеси и ее воспламенения на карбюраторные и ди­зельные.

Основной его частью является цилиндр с укрепленной на нем съемной головкой. Цилиндр и его головка имеют рубашку охлажде­ния, которая является составной частью системы охлаждения двига­теля. В резьбовое отверстие головки цилиндра ввернута свеча за­жигания, воспламеняющая смесь при помощи электрической искры. Внутри цилиндра помещен поршень, в верхней части которого уста­новлено несколько поршневых колец для уплотнения. С помощью поршневого пальца поршень шарнирно соединен с кривошипом колен­чатого вала, который вращается в подшипниках, установленных в верхней части картера. На заднем конце коленчатого вала укреплен ма­ховик, который служит для повышения равномерности вращения ко­ленчатого вала. В нижнюю часть картера (поддон) заливают масло для смазки трущихся деталей двигателя.

Приготовленная в карбюраторе смесь поступает в цилиндр через впускной клапан. Отработавшие газы удаляются в атмосферу через выпускной клапан. Клапаны открываются при набегании на тол­катели кулачков распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала распределительными шестернями. При сбегании кулачков клапаны закрываются под действием пружин.

Как видно из вышесказанного, двигатель состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем охлаж­дения, смазки, питания и зажигания.

Совокупность процессов, периодически повторяющихся в опре­деленной последовательности в цилиндре двигателя во время его ра­боты, называется рабочим циклом.

Карбюраторные двигатели автомобилей четырехтактные. В четы­рехтактном двигателе рабочий цикл совершается за четыре такта — впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание и расширение) и выпуск.

Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.

Ходом поршня называется путь, проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой.

Мертвыми точками называются крайние верхние и нижние положения поршня. Верхняя мертвая точка сокращенно обоз­начается в. м. т., нижняя мертвая точка — н. м. т.

Рабочий объем цилиндра — объем, освобождаемый поршнем при движении от в. м. т. до н. м. т. Сумма рабочих объемов всех цилиндров называется литражом двигателя.

Объем камеры сгорания (ее иногда называют так­же камерой сжатия) — объем над поршнем, находящимся в в. м. т.

Полный объем цилиндра — рабочий объем цилиндра плюс объем камеры сгорания.

Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия выражается отвлечен­ным числом, показывающим, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания.

Индикаторная мощность — мощность, развиваемая газами, расширяющимися в цилиндрах двигателя (без учета потерь).

Эффективная мощность — мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя. Такая мощность на 10 — 15% меньше инди­каторной за счет потерь на трение в двигателе и приведение в движе­ние всех вспомогательных механизмов.

Литровой мощностью называется наибольшая эффек­тивная мощность, получаемая с одного литра рабочего объема (лит­ража)цилиндров двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя протекает следующим образом:

1-й такт — впуск. При движении поршня от в. м.т.к.н.м.т. (вниз) в цилиндре за счет увеличения объема создается разрежение 0,8 — О,У кгс/см² , под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь — смесь паров бензина с воздухом. В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предшествующего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь

2-й такт — сжатие. Поршень движется от н. м. т. к в. м. т. (вверх), при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, происходит сжатие рабочей смеси в 6,5 — 6,7 раза;

3-й такт — рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает. При этом выделяется много тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, образуя на нем определенный крутящий момент. Во время рабочего хода тепловая энергия преобразуется в механическую работу.

4-й такт — выпуск. После совершения полезной работы поршень движется от н.м.т.к.в.м.т. (вверх) и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.

Для получения равномерного вращения коленчатого вала делают многоцилиндровые двигатели.

На изучаемых отечественных автобусах установлены восьмицилиндровые карбюраторные двигатели внутреннего сгорания. За два оборота коленчатого вала происходит восемь рабочих ходов.

Рабочий процесс дизельных двигателей отличается от рабочего процесса карбюраторных двигателей.

Если в цилиндры карбюраторных двигателей поступает горючая смесь, состоящая из паров топлива с воздухом, то в цилиндры дизельных двигателей поступает только воздух, который при высокой степени сжатия (16,5) приобретает температуру выше температуры самовоспламенения топлива; топливо впрыскивается в цилиндры под высоким давлением и самовоспламеняется без подачи искры.

Чередование тактов дизельных четырехтактных двигателей протекает в такой же последовательности, как и карбюраторных, но по­казатели давления и температуры другие. В этом можно убедиться при рассмотрении рабочего процесса дизельного четырехтактного двигателя.

Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя включает следующие такты.

Впуск — поршень перемещается вниз (от головки цилиндров). Впускной клапан открыт. Из выпускного трубопровода поступает чис­тый воздух. Давление в цилиндре в конце впуска 0,85 — 0,90 кн./см², температура 40 — 60° С.

Сжатие. Поршень перемещается вверх. Оба клапана закрыты. Происходит сжатие воздуха в 16 — 17 раз, давление возрастает до 40 — 42 кгс/см 2 , температура до 740 — 800°С

Рабочий ход. В конце такта сжатия через форсунку под высоким давлением впрыскивается в мелкораспыленном состоянии тяжелое дизельное топливо. Под действием высокой температуры оно воспламеняется, выделяя большое количество тепла и создавая вы­сокое давление. Температура достигает 1800 — 2000° С, а давление 80 — 90 кгс/см 2 .

Под действием давления газов поршень перемещается вниз и приводит во вращение коленчатый вал. В конце такта расширения давле­ние газов снижается до 2 — 4 кгс/см 2 , температура до 800 — 1100° С.

Выпуск. При такте выпуска выпускной клапан открыт, поршень поднимается вверх и выталкивает газы из цилиндра. Давление к концу выпуска падает до 1,05 — 1,15 кгс/см 2 , а температура до 200 — 300° С

При дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется.

Для дизельного двигателя используют более тяжелое дешевое топливо. Недостатками дизельного двигателя являются: повышенный шум при работе, необходимая высокая точность приборов питания и увеличенная масса.