Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО профессионального ОБРАЗОВАНИЯ
УССУРИЙСКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ








Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей

/комплексная исследовательская работа/






Исполнитель:

студент УАТ

Оноприенко Александр

Руководитель:
преподаватель технических
дисциплин, Подолько Н.М.







Уссурийск, 2010 г.

Содержание


Введение........ 2

Основная часть
1.Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей.. 4
1.1. Конструктивные особенности системы питания двигателей
Российского производства ...4
1.2. Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей 5
1.3. Изготовление деталей, необходимых для реконструкции,
выполнения крепления, подсоединения дополнительных типовых фильтрующих устройств, при переоборудовании системы питания
двигателей иностранных автомобилей... 7
1.4. Проведение проверочного расчета надежности наиболее
нагруженных деталей изготовленного крепления..... 9
1.5. Экономическая эффективность реконструкции системы
питания..... 11

Заключение 11

Литература..... 12






















Применение комбинированных фильтров в системах очистки топлива двигателей автомобилей иностранного производства

Введение

Автомобильный парк Приморского края за последние годы значительно вырос благодаря поступлению иностранных машин (иномарок) которые в основном завозят из Японии. Сегодня из 25 машин перемещающихся по дорогам Приморья – 24 иностранного производства.











В связи с «большими» гарантиями бензозаправочных станций ведущих капиталистических стран, обеспечивающих высокое качество заливаемого в бак автомашин топлива, не допускающими возможность попадания в топливную систему инородных примесей (воды, песка, частиц окислов метолов и т.д.) в конструкциях большинства иностранных машин отсутствуют: - сливные (для слива отстоя) пробки в топливных баках, - фильтра грубой очистки топлива, а топливо в карбюратор поступает непосредственно проходя только через один фильтр – фильтр тонкой очистки топлива (рис. 1), - состоящий из корпуса и бумажного фильтрующего элемента.

















Рисунок 1 - Фильтр тонкой очистки топлива

Справка.
Топливная система – система питания бензиновых двигателей автомобилей предназначена для очистки бензина (топлива), воздуха,
(образования рабочей смеси – для карбюраторных двигателей) и подачи их в цилиндры двигателя.

Топливозаправочные станции расположенные на территории России (как частные в виде различных АО так и государственные) в связи с отсутствием должного контроля за их работой, а также желанием работников этих станций получить дополнительную прибыль, в бак машин заливается неочищенное (т.е. без слива отстоя) топливо, что приводит к попаданию вместе с ним инородных веществ, которые в отсутствии фильтров грубой очистки, забивают и выводят из строя (особенно при непостоянном использовании автомобиля), при пробеге примерно в - 2000 километров фильтра тонкой очистки топлива (рис. 2).


Рисунок 2 - Вид вышедшего из строя фильтрующего элемента при использовании некачественного топлива

При попадании воды во внутрь фильтра тонкой очистки топлива, бумажный фильтрующий элемент намокает, его сопротивление прохождению топлива увеличивается, что приводит к падению мощности, а в дальнейшем и к остановке двигателя [1].
При периодической эксплуатации автомобиля, металлические детали фильтра тонкой очистки топлива коррозируют, герметичность его нарушается, неочищенное топливо поступает в карбюратор и далее в цилиндры двигателя, что резко снижает безремонтный ресурс карбюратора и цилиндро - поршневой группы двигателя [2].

Актуальность работы
Система питания Российских двигателей внутреннего сгорания конструировалась с расчетом использования не качественного топлива. Проектирование иностранных автомобилей предусматривало использование в процессе эксплуатации двигателей топлива высокого качества. Топливо Российских автозаправочных станций не отличается высоким качеством.

Цель нашей исследовательской работы – изучить степень влияния дополнительной очистки топлива на повышение надежности работы базовых фильтрующих устройств двигателей автомобилей иностранного производства.

Объектом исследования являются бензиновые двигателя иностранных автомобилей работающих на бензине заправочных станций предприятий Приморского края

Предмет исследования – влияние повышения степени очистки топлива Приморских автозаправочных станций на долговечность работы базовых фильтров двигателей автомобилей иностранного производства.

Гипотеза исследования – мы предполагаем, что долговечность работы фильтров тонкой очистки топлива (как и надежность работы двигателя) находится в прямой зависимости от качества используемого топлива.

Задачи исследования:
1. Определить эффективность применения предлагаемых технических конструкций по дополнительной очистке топлива для системы питания двигателей иностранного производства.
2. Разработать и изготовить деталей, необходимых для реконструкции, выполнения крепления, подсоединения дополнительных фильтрующих устройств, при переоборудовании системы питания двигателей иностранных автомобилей.
3. Провести проверочные расчеты надежности наиболее нагруженных деталей изготовленного крепления.

Практическая значимость работы:
1. Доработана система питания двигателей автомобилей иностранного производства поступающих на внутренний рынок для условий использования ими топлива с пониженной степенью очистки.
2. Предложенная техническая реконструкция системы питания позволила повысить работоспособность базовых фильтрующих устройств двигателей автомобилей иностранного производства.
3. Апробированная на автомобиле марки «Ниссан-Пульсар» реконструкция системы питания показала хорошую практическую эксплутационную надежность.
4. По материалам проведенной работы опубликовано 2 статьи в сборниках научных трудов ПГСХА – институт механизации сельского хозяйства в 2008, 2009 гг.


Основная часть

1. Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей

1.1. Конструктивные особенности системы питания двигателей Российского производства.
Система питания Российских бензиновых (карбюраторных) двигателей автомобилей, разрабатывалась с учетом использования низкосортного топлива (бензина), высокую степень очистки которого обеспечивают конструктивные особенности фильтрующих элементов очистки топлива двигателей. Обязательным элементом в конструкции системы питания считается присутствие фильтров грубой очистки топлива – отстойников, которые иногда совмещались с фильтрами тонкой очистки топлива, иногда же выполнялись раздельно, а также наличие пробок для периодического слива при эксплуатации автомобилей отстоя топлива из системы питания двигателей.
Классическая схема системы питания двигателей представлена на рис.3 [3].














Рисунок 3 - Схема системы питания карбюраторного двигателя
с расположением устройств многократной очистки топлива

Практическая эксплуатация системы питания отечественных двигателей доказала хорошую эффективность очистки топлива при использовании комбинированных фильтров отстойников, разнообразие конструкций которых представлено на рис. 4 [4].



















Рисунок 4 - Фильтры-отстойники топлива карбюраторных двигателей:
а) –фильтр-отстойник двигателя ПД-10М: 1 - корпус; 2 - канал в корпусе; 3 - штуцер; 4 - трубка; 5 - фильтрующая сетка; 6 - краник; 7 - стеклянный стаканчик; 8 - гайка; 9 - винт; 10 - дужка; 11 - фильтрующая сетка; 12 - резиновая прокладка; 13 – отверстие для штуцера;
б) – щелевой пластинчатый фильтр-отстойник двигателей ГАЗ: 1 - трубка от бака; 2 - прокладка корпуса; 3 - болт; 4 - трубка к топливному насосу; 5 - прокладка; 6 - фильтрующий элемент; 7 - стойка; 8 - корпус; 9 - пробка сливного отверстия; 10 - стержень; 11 - пластина фильтрующего элемента; 12 - отверстие в пластине для прохода топлива; 13 - выступы на пластине; 14 - отверстие в пластине для стоек; 15 - головка фильтра-отстойника;
в) – фильтр-отстойник двигателей: М-21А, ЗМЗ, ЗИЛ: 1 - корпус; 2 - прокладка; 3 - фильтрующий элемент; 4 - пружина; 5 - стакан; 6 - дужка.

1.2. Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей.
С целью повышения эффективности очистки
топлива для двигателей иностранных
автомобилей
предлагается:
- для защиты фильтров тонкой очистки
топлива и увеличения срока их службы,
дополнительно между топливным баком и
фильтром тонкой очистки топлива ставить
фильтр отстойно – щелевого типа, используя
для этих целей:
фильтр-отстойник ОФ–150В (рис. 5),



























Рисунок 5 - Фильтр отстойник ОФ–150В; Общий вид.

устанавливаемый на российских тракторах в системе питания пусковых двигателей ПД-10М, состоящих из прозрачного стеклянного корпуса 1, обеспечивающего визуальное наблюдение за количеством накапливаемого осадка инородных включений, в верхней части которого установлена мелкая обмедненная сетка 2 (рис. 6), проходя через которую, топливо дополнительно очищается и только затем будет поступать к фильтру тонкой очистки топлива.

















Рисунок 6 - Общее устройство фильтра отстойника ОФ–150В:
1- Стеклянный корпус; 2 - Обмедненная сетка.

Экспериментальный образец, установленный на иностранную машину марки «Ниссан-Пульсар» (см. рис. 7) показал, что срок службы фильтра тонкой очистки топлива увеличился при этом до пробега более восьми тысяч километров, т.е. примерно в 4 раза.



















Рисунок 7 - Расположение фильтра отстойника ОФ-150В в системе питания автомобиля марки «Ниссан Пульсар»:
1 - Фильтр отстойник ОФ-150В; 2 - Фильтр тонкой очистки топлива.

1.3. Изготовление деталей, необходимых для реконструкции, выполнения крепления, подсоединения дополнительных типовых фильтрующих устройств, при переоборудовании системы питания двигателей иностранных автомобилей.

Для того чтобы прикрепить фильтр ОФ-150В к кузову иностранного автомобиля, необходимо изготовить приспособление выполненные на чертежах приведенных ниже.





































Техника безопасности при изготовлении дополнительных деталей для крепления фильтра ОФ-150 к кузову иностранного автомобиля.
Соблюдать осторожность при работе со слесарным оборудованием. Работать только исправным инструментом. Неисправное оборудование приводит, как правило, к травмированию работающего или окружающих. Бойки молотков должны быть слегка выпуклыми и гладкими, ручки молотков закрепляют клином из мягкой стали. Поверхность ручек должна быть овальной, гладкой, без трещин, заусениц, сучков. Напильники заостренными неработающими концами должны быть насажены на рукоятки. На ударной поверхности зубил, бородков не должно быть заусенцев, выбоин, трещин, задняя часть инструментов не должна быть скошена или сбита. При рубке металла следует пользоваться защитными очками.
При выполнении работ на сверлильном станке закреплять сверло надежно в патроне и только при не работающем станке. При сверлении детали её нужно закреплять на столе станка в машинных тисках. Стружку после сверления, удалять железным крючком или щеткой только при остановленном станке.
При работе на токарном станке пользоваться спец. очками для защиты глаз. Надежно закреплять деталь в патроне. Не оставлять ключ в патроне. Стружку удалять железным крючком или щеткой только при остановленном станке.

1.4. Проведение проверочного расчета надежности наиболее нагруженных деталей изготовленного крепления.

Расчет изготовленной детали пластины крепления на растяжение и изгиб.
1 Определяем силы действующие на кранштейн
G - Вес фильтра т = 0.5 кг.
G1 Силы изгиба g = 10 м
G2 - Силы растяжения
C = m* g = 0.5*10 = 5 H
Gl = G * cos 20 = 5*0.95 = 4.75 H
G2 = G*sin20*0.35 = 17.5 H

Расчетная схема для определения сил действующих на пластину крепления
2 Определяем момент изгибающий
Ма = 0
Mв = G2 * l = 1.75*0.138 = 0.24 Н*м
l = 138 мм = 0,138 м
Стром эпюру изгибающего момента
Эп «Мn» Н*м
Определяем продольные силы
N = G1 = 4.75 H
Эп « N » Н
Эпюра изгибающих моментов и продольных сил

Определяем напряжение от изгиба

13 EMBED Equation.3 1415 ,
где Wx- осевой момент сопротивления
Для прямоугольного сечения
b = 2 мм
h = 22 мм
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415Определяем напряжение от растяжения
13 EMBED Equation.3 1415 ,
где A- площадь сечения
А = b+ h = 2*2 2= 44 мм2
13 EMBED Equation.3 1415p = 4.75/4.4 = 0,1 МПа
Наибольшее нормальное напряжение
13 EMBED Equation.3 1415 = 13 EMBED Equation.3 1415h+13 EMBED Equation.3 1415p = 1.49+0.1 = 1,5 МПа
Предел текучести 13 EMBED Equation.3 1415Т = 210 МПа
Допускаемое напряжение
13 EMBED Equation.3 1415,
где [n] - коэффициент запаса прочности
[n] = 10
13 EMBED Equation.3 1415 = 210/10 = 21 МПа
Проверяем условие прочности:
13 EMBED Equation.3 1415
1,5 < 21
Условие прочности выполнено

1.5. Экономическая эффективность реконструкции системы питания.
При стоимости, самого дешевого (китайского производства) фильтра тонкой очистки топлива – 40 рублей, стоимость 4 таких фильтров будет равна 160 рублей. Фильтр ОФ-150В, стоит 100 рублей, плюс стоимость работ и дополнительных материалов по его реконструкции обеспечивающих крепление, подвод и отвод топлива оценивается дополнительно 50 рублей, т.е.: - общие затраты составляют 150 рублей (без учета снижения затрат на повышение безремонтного ресурса карбюратора и цилиндро - поршневой группы двигателя).
Годовой пробег минимально загруженного автомобиля в год составляет примерно 16000 километров, при работе автомобиля без предлагаемой дополнительной очистки, требуется заменить 8 раз фильтр тонкой очистки топлива, что в стоимостном выражении составит 320 рублей. При использовании же дополнительного устройства, - только 2 раза, тогда годовые затраты составят: - 40 рублей + 40 рублей + 150 рублей = 230 рублей, экономия составит 90 рублей уже в первый год эксплуатации (320 – 230 = 90), а в последующие годы 240 рублей на каждый автомобиль [16000 / 2000 = 8 * 40 руб.= 320 руб. – (16000 / 8000 = 2 * 40 руб.= ) 80 руб. = 240 руб.], срок же окупаемости устройства произойдет при пробеге автомобилем 11500 километров.
Испытания проведенные «пробегом» показали, что эксплуатационные показатели предложенной конструкции практически не уступают серийным образцам испытанной ранее керамическим фильтрующим элементам и имеют дополнительные преимущества, так как в этом исполнении могут устанавливаться и на дизельных двигателях.

Заключение

Предложенная реконструкция системы питания двигателей иностранного производства показала при испытаниях свою эффективность, в связи с чем она будет доработана в процессе дипломного проектирования и включена в конструктивную часть дипломной работы в 2009 учебном году.

Литература:

1. Подолько, Н.М. Реконструкция системы питания двигателей иностранных автомобилей / Н.М. Подолько, М.В. Марков // Совершенствование электромеханизации и техногенные факторы в агропромышленном производстве Приморского края: сб. науч. тр. / ПГСХА.– Уссурийск, 2008. – С. 76-82.
2. Дюмин, И.Е. Ремонт автомобилей / Дюмин И.Е., Г.Г. Трегуб. - М.: Транспорт, 1998. 280 с.
3. Ульман, И.Е. Техническое обслуживание и ремонт машин / И.Е. Ульман. - М.: ВО Агропромиздат, 1990. 399 с.
4. Гуревич, А.М. Трактора и автомобили / А.М. Гуревич, Е.М. Сорокин. - М.: Колос, 1971. 496 с.











1

2

2

1

13 EMBED MS_ClipArt_Gallery.5 1415




Приложенные файлы

  • doc file25
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий