Home Ремонт двигателя Двигатель ЗИЛ-130
Двигатель ЗИЛ-130
Ремонт двигателя
Article Index
Двигатель ЗИЛ-130
Впускной и выпускной тракты
Чередование рабочих ходов в двигателе
Головки цилиндров
Карбюратор К-84
Двигатель ЗИЛ-Э134
All Pages

Двигатель ЗИЛ-Э130. Клиновая камера сгорания была при­менена в шестицилиндровом V-образном двигателе ЗИЛ-Э130 (рис. 11). В этой камере расстояние между стенками и кромками головок клапанов значительно увеличено. В шатровых камерах сгорания двигателей ЗИС-Э129 и ЗИС-Э111 указанное расстояние составляло 4,25 мм, в клиновой камере сгорания 10 мм. При таком увеличении проходного сечения между стенкой камеры сго­рания и головкой клапана должно было резко измениться сопро­тивление впускного и выпускного трактов. Для оценки гидравли­ческих сопротивлений были проведены сравнительные испытания головок блока цилиндров V-образных двигателей.
При испытании головки блока цилиндров продували на без­моторной установке при одном максимально открытом клапане. Направление потока воздуха через впускные и выпускные каналы соответствовало направлению движения свежей смеси и отрабо­тавших газов на работающем двигателе. В специальной камере безмоторной установки, расположенной за испытуемой головкой блока, измеряли разрежение, характеризующее сопротивление канала. В процессе испытаний измеряли также и расход воздуха. На рис. 12, а и б приведены результаты испытаний. Из рис. 12, а следует, что при расходе воздуха 70 м3/ч сопротивление впуск­ного канала головка цилиндров двигателя ЗИС-Э111 в 1,43 раза превышает аналогичное сопротивление в головке двигателя ЗИЛ-Э130. Такое большое уменьшение сопротивления в головке цилиндров двигателя ЗИЛ-Э130 объяснялось в значительной сте­пени увеличением зазора между стенкой камеры сгорания и кром­ками головок клапанов. Сопротивление выпускного канала двигателя ЗИС-Э111 (рис. 12, б) больше аналогичного сопро­тивления в двигателе ЗИЛ-Э130 в 1,75 раза.


На рис. 12, а и б приведены также кривые сопротивления впускных и выпускных каналов головки блока двигателя ЗИЛ-1Э130, отличающейся от головки блока двигателя ЗИЛ-Э130 клапанами увеличенного диаметра и наличием поднутрения в стен­ках камеры сгорания, которое было сделано с целью сохранения зазора между этими стенками и головками клапанов увеличен­ного диаметра, равного 10 мм (как в двигателе ЗИЛ-Э130).



Впускной и выпускной тракты

Таким образом, наименьшее сопротивление имеют впускной и вы­пускной тракты двигателя ЗИЛ-1Э130.

Рис. 11. Поперечный разрез двигателя ЗИЛ-Э130


Проведенное исследование показало, что разрабатываемые V-образные двигатели семейства имеют большие резервы для улучше­ния впускного и выпускного трактов и, следовательно, повышения мощностных показателей двигателей. Эти резервы были реализо­ваны при дальнейшем усовершенствовании конструкции двига­телей в последующих опытных сериях.
С целью унификации, а также для того чтобы детали всех двигателей семейства можно было обрабатывать на одной автомати­ческой линии, двигатель ЗИЛ-Э130 был выполнен с углом развала цилиндров 90° и с трехкривошипным коленчатым валом, имеющим угол между кривошипами 120°. При такой схеме двигателя остается неуравновешенным момент сил инерции второго порядка и рабо­чие ходы в цилиндрах чередуются неравномерно.

Рис. 12. Сопротивление каналов головок цилиндров при максимально поднятых клапанах различных двигателей:
а — впускные каналы; б — выпускные каналы; 1 — ЗИЛ-1Э130; 2 — ЗИОЭ113 и ЗИЛ-Э130; 3 — ЗИС-ЭШ; 4 — ЗПС-ЭПЗ: 5 — ЗИЛ-Э130; 6 — ЗИС-Э111


Неуравновешенный момент сил инерции второго порядка, дей­ствующий в горизонтальной плоскости. Однако наличие этого момента не приводит к появлению сколько-нибудь заметных колебаний двигателя на его упругой подвеске. Это объясняется тем, что указанный момент имеет не­большую величину, а частота его изменения значительно больше частоты собственных колебаний двигателя на его подвеске, опре­деляемой большим моментом его инерции относительно оси, вокруг которой происходят колебания, и малой жесткостью подвески двигателя.
В то же время из-за неравномерности чередования вспышек в цилиндрах двигателя возникают некоторые проблемы, без реше­ния которых невозможна нормальная работа двигателя.
При угле развала V-образного шестицилиндрового двигателя 90° и трехколенном вале с углом между коленами 120° возможны два основных варианта чередования рабочих ходов в цилиндрах (рис. 13): первый— 120°—120°—90°—120°—120°—150° и второй 90°— 150°—90°— 150°—90°--150°.



Чередование рабочих ходов в двигателе

Для достижения одинаковой неравномерности вращения колен­чатого вала при чередовании рабочих ходов по первому варианту требуется маховик с меньшим моментом инерции, чем при втором варианте чередования рабочих ходов. Хотя увеличение момента инерции маховика приводит к некоторому снижению ускорения автомобиля при движении на низших передачах и к увеличению расхода металла, в шестицилиндровых V-образных двигателях с углом развала цилиндров 90° и трехколенным валом применяется преимущественно второй вариант чередования рабочих ходов, при котором необходима установка маховика с большим моментом инерции. Это объясняется следующими соображениями.
1. Для обеспечения наибольшей равномерности потока воздуха через одну из смесительных камер двухкамерного карбюратора при первом варианте приходится объединять в одной трубе впуск­ные каналы двух цилиндров из одного ряда и одного цилиндра из другого (рис. 13).

Рис. 13. Варианты чередования рабочих ходов в V-образном шестици­линдровом двигателе с углом развала 90°:
а — при интервалах 120° —120°—90° —120° —120° —150°; б — при интервалах 90° —150° — 90° —150°—90е —150°; 1—6 — номера цилиндров


При этом чередование ходов впуска в этих цилиндрах оказывается неравномерным (240°—210°—270°), что ухудшает смесеобразование в карбюраторе и уменьшает наполне­ние цилиндров. Чередование выпусков также оказывается неравно­мерным (120°—120°—480°), что усложняет создание эффективного глушителя.

При чередовании рабочих ходов по второму варианту одну из смесительных камер карбюратора соединяют с тремя цилин­драми, расположенными в одном ряду. При такой схеме чередова­ние ходов впуска в цилиндрах, связанных с одной смесительной камерой карбюратора, оказывается равномерным (через 240°). Это благоприятно сказывается на смесеобразовании в карбюра­торе и наполнении цилиндров вследствие использования инер­ционного наддува. Равномерное чередование импульсов выпуска (через 240°) создает благоприятные условия для очистки камер сгорания от остаточных газов и облегчает создание эффективного глушителя.
2. Рассмотрение гармонических составляющих суммарной тан­генциальной силы для указанных выше вариантов чередования рабочих ходов показывает, что в первом случае сравнительно велики амплитуды гармонических составляющих половинного и полуторного порядков. При втором варианте чередования рабо­чих ходов отсутствуют колебания половинного порядка, но боль­шую амплитуду имеет составляющая полуторного порядка.
Опыт показывает, что при наличии возмущающих гармони­ческих составляющих второго порядка (как у четырехцилиндро­вых четырехтактных двигателей) создание удовлетворительно ра­ботающей подвески не вызывает особых затруднений. Несколько сложнее создание удовлетворительно работающей подвески при наличии возмущающих гармоник полуторного порядка (характер­ных для трехцилиндровых четырехтактных двигателей).
При наличии низкочастотных гармонических составляющих крутящего момента могут возникать значительные колебания дви­гателя на упругой подвеске. В этом случае создание подвески, обеспечивающей минимальные вибрации узлов и деталей автомо­биля, затруднено и требуются специальные трудоемкие исследо­вания. Именно по этой причине при выборе порядка чередования рабочих ходов в двигателе ЗИЛ-Э130 предпочтение было отдано второму варианту.
Вследствие применения двухрядного расположения цилин­дров в шестицилиндровом двигателе ЗИЛ-Э130 уменьшилась его длина на 283 мм в сравнении с двигателем ЗИЛ-164, а также и высота. Ширина двигателя осталась практически неизменной. Соответственно уменьшению габаритных размеров двигателя уменьшилась и его масса. По сравнению с массой двигателя ЗИЛ-164 (435 кг) масса двигателя ЗИЛ-Э130 (336 кг при одина­ковой комплектности) оказалась на 99 кг меньше.
В соответствии с принятой системой унификации в двигателе ЗИЛ-Э130 наиболее широко использовались детали и узлы дви­гателя ЗИС-Э129. Ниже описаны узлы и детали, специально спроектированные для двигателя ЗИЛ-Э130.
Подвеска двигателя состоит из четырех опор: две опоры рас­положены в передней части блока и две — на картере сцеп­ления.
Из-за наличия в кривой суммарной тангенциальной силы гар­монической составляющей полуторного порядка и действия в го­ризонтальной плоскости неуравновешенного момента сил инерции второго порядка передняя и задняя опоры двигателя ЗИЛ-130 выполнены повышенной податливости как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Каждая из передних опор пред­ставляет собой две стальные шайбы, соединенные методом вулка­низации с расположенной между ними резиновой подушкой.
Опоры при помощи литых кронштейнов укреплены на вертикаль­ных фланцах в передней части блока. Задняя опора клинового типа состоит из двух отлитых из ковкого чугуна кронштейнов, между которыми находится привулканизированная к ним резина.

Узнайте все новости dacia logan mcv на Daciaclubmd.ru.


Головки цилиндров

Головки цилиндров чугунные с отлитой клиновой камерой сго­рания. Клапанные гнезда расположены в плоскости, параллель­ной оси коленчатого вала. Размещение свечи зажигания в камере сгорания под углом 45° к оси цилиндра позволило расположить над свечой очень короткий и простой по форме выпускной канал, обеспечивающий минимальную теплопередачу от отработавших газов в систему охлаждения двигателя (рис. 14).

Рис. 14. Расположение газовых каналов в головке двигателя ЗИЛ-Э130


Поршень имеет плоское днище, головка поршня отделена от юбки поперечными прорезями, сечение юбки овальное. Ось поршневого пальца смещена на 1,5 мм от оси цилиндра в сторону действия максимальной боковой силы. В результате этого перерас­пределяется давление на стенку цилиндра по высоте юбки и умень'шается его максимальная величина, а следовательно, и износ юбки поршня. При указанном смещении несколько снижается шум при работе двигателя, так как уменьшается качание поршня в в. м. т.
Распределительный вал четырехопориый. В связи с приме­нением механических толкателей был разработан специальный профиль кулачка, отличающийся от профиля кулачка двигателя ЗИС-Э129 большим подъемом клапана на участках сбега (на участ­ках начала подъема и посадки клапана). Профиль кулачка безудар­ный, симметричный и выпол­нен по полиному высокой сте­пени. Фазы газораспределения приведены на рис. 15.

Рис. 15. Фазы газораспределения дви­гателя ЗИЛ-Э130


Толкатели механические, стальные, закаленные. Для обеспечения вращения толка­теля во время работы двигателя опорная поверхность толкателя сделана сферической, а кулач­ка — конической.
Коромысло стальное, кова­ное с винтом для регулировки зазора в клапанном механизме.
Впускная труба отличается от впускной трубы двигателя ЗИС-Э129 тем, что впускные каналы соединяют три цилинд­ра в одном из рядов с одной из камер двухкамерного карбюра­тора. Регулирующая заслонка в перепускном канале располо­жена на правом выпускном трубопроводе.
Система вентиляции картера — картерные газы при помощи трубки отводятся в воздухоочиститель двигателя.
Вентилятор шестилопастный, приводится в движение от шкива коленчатого вала при помощи двух клиновых ремней малого сечения.
Натяжение ремней осуществляется за счет перемещения гене­ратора.



Карбюратор К-84

Карбюратор К-84 двухкамерный, с падающим потоком. Компен­сация состава горючей смеси осуществляется путем пневмати­ческого торможения топлива и применения двух клапанов эконо­майзеров (с пневматическим и механическим приводами). Карбю­ратор имеет раздельную для каждой камеры систему холостого хода с питанием из главного топливного канала. Для обогащения смеси при резком открытии дроссельных заслонок установлен ускорительный насос с механическим приводом. Поплавковая камера, ускорительный насос, экономайзеры и воздушная за­слонка — общие для обеих камер.
Воздухоочиститель масляно-инерционный, с двухступенчатой очисткой воздуха и специальным патрубком для соединения с си­стемой вентиляции картера двигателя.
На рис. 16 изображена скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-Э130 с соответственно подобранными фазами газораспре­деления н характеристикой карбюратора К-84. Максимальную мощность 121 л. с. двигатель развил при п = 3200 об/мин, а максимальный крутящий момент 33 кгс-м при п = 1700 об/мин. Полученные параметры оказались намного ниже проектных. Из рис. 16 следует, что при отключении подогрева максимальная мощность достигает 131 л. с, а максимальный крутящий мо­мент 36 кгс-м. Эти показатели уже близки к проектным. Следо­вательно, и в этой модификации поддерживается излишне высокая температура стенок перепускного канала, что влечет за собой перегрев горючей смеси, появление детонации и необходимость перехода на малые углы опережения зажигания.

Рис. 16. Скоростные характеристики двигателя ЗИЛ-Э130:
- - - - - - - - - перепускной канал подогрева смеси открыт;
---------------- то же, перекрыт; ?v — коэффициент наполне­ния двигателя; ?м — механический к. п. д. двигателя;
N — мощность трения


Становилось очевидным, что дальнейшее улучшение мощностных показателей двигателя может быть достигнуто прежде всего более тщательной отработкой системы подогрева. Вместе с тем еще не были исчерпаны все резервы увеличения мощности путем изменения фаз газораспределения, размеров клапанов, а также конструкции карбюратора.



Двигатель ЗИЛ-Э134

Двигатель ЗИЛ-Э134. Двенадцатицилиндровый двигатель ЗИЛ-Э134 (см. техническую характеристику двигателя ЗИС-134 в табл. 4) в соответствии с принятой системой унификации был выполнен с углом развала цилиндров 90°. Для этого двигателя вновь были разработаны только детали, размер которых связан с числом цилиндров: блок цилиндров, коленчатый вал, распреде­лительный вал, масляный картер, топливный насос, стартер и рас­пределитель. Введена дополнительная опора двигателя, располо­женная за гидротрансформатором. Остальные детали были такие же, как у двигателей ЗИЛ-Э130 и ЗИС-Э129.
Применение двух впускных труб от двигателя ЗИЛ-Э130 и коленчатого вала с шестью коленами, зеркально симметричных относительно средней коренной шейки, обеспечило следующее чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя: 90°—30°— 90°—30° и т. д. и равномерное (через 240°) чередование ходов впу­ска в трех цилиндрах, связанных с одной смесительной камерой каждого карбюратора. Это, так же как и в двигателе ЗИЛ-Э130, благоприятно отразилось на смесеобразовании в карбюраторе, на­полнении цилиндров и очистке камер сгорания от остаточных газов.
При испытаниях двигателя максимальная мощность была на 10 л. с. ниже заданной техническими условиями. Этот недобор мощности, как и в рассмотренных выше модификациях, объяс­няется главным образом излишним подогревом горючей смеси.

 

 
Реклама: