В связи с этим все современные бензиновые двигатели, оборудованные системами впрыс­кивания топлива, имеют чрезвычайно развитые по длине разветвленные и настроенные впуск­ные трубопроводы. Для того чтобы при этом не увеличивались поперечные габариты двигате­ля, эти трубопроводы выполняют изогнутыми в виде полуокружности, при этом входы разделенных трубопроводов соединяются с общим ресивером достаточно большого объема. На входе в ресивер устанавливается дроссельный узел. Однако, трубопровод определенной длины обеспечивает резонансное повышение напол­нения только в узком диапазоне скоростных режимов работы двигателя, рисунок 1, в связи с тем, что короткие впускные трубопроводы смещают максимум наполнения, характеризуемый коэффициентом наполнения, в область высоких частот вращения коленчатого вала, а длинные впускные трубопроводы обеспечивают хорошее наполнение и соответственно высокий крутящий момент при низких частотах.

1 –1012 мм; 2 –723 мм; 3 –620 мм; 4 –350 мм

Рисунок 1 – Влияние длины трубопровода (L) на коэффициент наполнения цилиндров двигателя

Поэтому в ряде конструкций применяют впускные трубопроводы с регулируемой на­стройкой, рисунок 2. При высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя Audi V6 воздух в цилиндры двигателя поступает через укороченную часть впускного трубопровода, а при ма­лой частоте вращения автоматически подключается полная его длина.

Анализируя влияние конструкции впускных трубопроводов на эффективность работы двигателей, необходимо напомнить, что для уменьшения гидравлических потерь на впуске полезным является уменьшение шероховатости их внутренней поверхности. На практике, для «выглаживания» шероховатости впускных трубопроводов сложной формы используется расплетенный гибкий стальной трос, вставленный в тру­бопровод и приводимый во вращательное движение с помощью электродрели.

1 – пневматический клапан; 2 – крышка впускного трубопровода; 3 – заслонка; 4 – форсунка

Рисунок 2 – Впускной трубопровод двигателя Audi V6 с регулируемой настройкой впускных трубопроводов.

Существенное влияние на гидравлическое со­противление оказывает сопряжение канала впускно­го трубопровода с отверстиями в головке цилиндров, которое не должно иметь ступенек из-за несовпаде­ния их осей или различия в размерах. Очень важно, чтобы система воздухоснабжения вместе с системой топливопитания обеспечили доста­точную равномерность состава горючей смеси в отдель­ных цилиндрах [1].

С целью повышения эффективных показателей работы бензиновых двигателей рассмотрим устройство для автоматического регулирования длины впускного трубопровода двигателя внутреннего сгорания, рисунок 3, содержащее воздушный ресивер, отличающееся от традиционных систем питания тем, что впускной трубопровод каждого цилиндра выполнен составным и состоит из внутреннего и внешнего трубопроводов, причем внутренний трубопровод выполнен за одно целое с воздушным ресивером, а внешний трубопровод скользит по внешней поверхности внутреннего трубопровода, на которую нанесен слой антифрикционного графитизированного материала Нигрона-В, причем на внутреннем и внешнем трубопроводах закреплен с помощью хомутов гофрированный трубопровод, соединенный с рычагом, закрепленным на валу понижающего редуктора, приводимого во вращение электродвигателем постоянного тока (на схеме не показан), получающего сигналы (команды) от электронной системы управления, содержащей электронный блок управления, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, колодку диагностирования, диагностическое табло, соединенные между собой с помощью электрических проводов [2,3].

 1 – ресивер; 2 – раструб; 3 – гофрированное (телескопическое) колено впускного трубопровода; 4 – основная часть впускного трубопровода; 5 – блок цилиндров двигателя; 6 – коленчатый вал двигателя; 7 – датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя; 8 – электродвигатель; 9 – электронный блок управления длиной впускного трубопровода.

Рисунок 3 – Схема устройства для автоматического регулирования длины впускного трубопровода двигателя.

В реальных производственных условиях реализовать такие автоматически регулируемые впускные системы для автомобильных двигателей достаточно сложно не только с точки зрения затрат, сложности исполнительного механизма, но и срока их службы, однако проведенные исследования подтверждают актуальность их применения.

Так применение в системе питания дизелей форсунок для впрыскивания топлива со встроенной диагностикой, содержащих корпус, пружину, толкатель, проставку, распылитель форсунки с запорной иглой, клапан шарикового типа, установленный в проставке, а на поверхности проставки, прилегающей к распылителю, выполнена кольцевая канавка, соединяющая качал подвода топлива к распылителю с полостью корпуса форсунки через клапан шарикового типа, при этом в проставке дополнительно установлен герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон) и постоянный магнит, которым является шарик клапана, причем геркон входит в электрическую цепь вместе с постоянным источником тока и контрольной лампой, а в топливоподводящем канале форсунки установлена мембрана с наклеенным тензодатчиком, соединенным электрической цепью с постоянным источником тока, усилителем сигнала и осциллографом [1, с.2].

Применение герметизированного магнитоуправляемого контакта (геркона) обеспечивает возможность постоянного контроля за работоспособностью клапана шарикового типа с выводом контрольной лампы на панель приборов автомобиля.

Установка в топливоподводящем канале мембраны с тензодатчиком, изменяющим величину сопротивления при ее деформации, позволяет производить диагностику совместной работы топливного насоса высокого давления и форсунки, а также диагностику работы самой форсунки с выводом данных на экран регистрирующего прибора, например осциллографа, в виде кривой впрыска.

На рисунке 1 представлена схема конструкции форсунки для впрыскивания топлива при бессливном процессе топливоподачи со встроенной диагностикой.

 1 – корпус, 2 – гайка распылителя, 3 – распылитель, 4 – игла распылителя, 5 -проставка, 6 – штанга, 7 – пружина иглы, 8 – регулировочный винт, 9 – стопорный винт, 10 – штуцер, 11 – топливоподводящий канал, 12 – установочный штифт, 13 – полость, 14 – клапан шарикового типа, 15 – герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон), 16 – шарик клапана, 17 – пружина, 18 – тензодатчик, 19 – мембрана, 20- контрольная лампа, 21 – осциллограф, 22- усилитель сигнала,

Рисунок 1- Схема конструкции форсунки для впрыскивания топлива при бессливном процессе топливоподачи со встроенной диагностикой

Форсунка для впрыскивания топлива при бессливном процессе топливоподачи содержит: корпус 1, гайку распылителя 2, распылитель 3 с иглой 4, проставку 5, штангу 6, пружину иглы 7, регулировочный винт 8, стопорный винт 9, клапан шарикового типа 14 и колпак.

Гайка распылителя 2 предназначена для соединения распылителя 3 с корпусом форсунки, а проставка 5 – для фиксации распылителя 3 относительно корпуса 1 форсунки.

В корпусе 1 форсунки выполнен топливоподводящий канал 11, который соединен через кольцевую канавку с установленным в проставке клапаном шарикового типа 14, служащий для отвода топлива, просачивающегося по зазору между иглой 4 и распылителем 3 в полость 13 размещения пружины 7. В проставке 5 вместе с клапаном шарикового типа 14 устанавливается герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон) 15 и постоянный магнит, которым является шарик клапана 16, предназначенный для контроля работы клапана шарикового типа 14 и соединенный электрической цепью с постоянным источником тока и контрольной лампой на панели приборов автомобиля.

В топливоподводящем канале 11 на мембране 19 устанавливается тензодатчик 18, изменяющий величину сопротивления при ее деформации, вследствие давления топлива в канале 11, позволяющий регистрировать на экране осциллографа давление подъема нагнетательного клапане, начала подъема иглы форсунки, максимального подъема иглы, снижение давления, вплоть до отсечки подачи топлива, что будет соответствовать концу впрыска. Тензодатчик соединен электрической цепью с постоянным источником тока, усилителем сигнала и осциллографом. Такое конструктивное решение позволяет диагностировать работу форсунки на работающем двигателе без ее снятия.

Геркон, так же как и тензодатчик, питается от автомобильного аккумулятора 24 В с выводом показаний на панель приборов автомобиля по электрическим цепям: аккумуляторная батарея, геркон, контрольная лампа и аккумуляторная батарея, тензодатчик, усилитель сигнала и осциллограф.

Форсунка для впрыскивания топлива при бессливном процессе топливоподачи со встроенной диагностикой работают следующим образом. При подаче топлива секцией топливного насоса высокого давления в топливоподводящий канал 11 корпуса 1 форсунки топливо движется по этому каналу к распылителю 3. Происходит нарастание давления в топливоподводящем канале, что соответствует отклонению установленной в нем мембраны, а следовательно, изменению сопротивления тензодатчика 18 и начала регистрации давления на экране осциллографа 21, рисунок 2, где точка 1 (кривая I), (кривая II) соответствует подъему иглы форсунки. Когда давление в канале 11 достигает значения, при котором преодолевается усилие затяжки пружины иглы форсунки, игла отрывается от своего гнезда в распылителе и начинается впрыск, точка 2 [2, с. 176].

При максимальном давлении, соответствующем максимальному изменению сопротивления тензодатчика, точка 5 фиксируется максимальный подъем иглы, далее падение давления до посадки иглы, точка 6, и отсечки давления в надплунжерном пространстве в топливном насосе высокого давления. Вследствие чего на экране осциллографа высвечивается кривая давления впрыска, в зависимости от угла поворота кулачкового вала за период подачи топлива в цилиндр двигателя. Тем самым обеспечивается возможность диагностики работы форсунки на работающем двигателе.

Рисунок 2 – График зависимости давления топлива в форсунке и подъема ее иглы от поворота кулачкового вала

В момент прекращения подачи топлива давление в кармане распылителя резко падает и запорная игла форсунки 4 под действием силы предварительного сжатия пружины 7 и дополнительно давления топлива, воздействующего на торцевую поверхность запорной иглы форсунки 4, и толкателя садится в седло, обеспечивая более крутой задний фронт характеристики впрыскивания. Одновременно с этим через клапан шарикового типа 14 давление выше заданного остаточного, величина которого определяется жесткостью пружины 17 клапана 14, дросселирует из полости корпуса 13 форсунки в топливоподводящую магистраль 11. В момент преодоления сопротивления пружины 17 и прохождения намагниченного шарика 16 клапана 14 мимо герметизированного магнитоуправляемого контакта 15 (геркона) замыкается электрическая цепь, в которую включены: аккумуляторная батарея, генераторная установка геркон и контрольная лампа, выведенная на панель приборов автомобиля, свечение которой будет свидетельствовать о дросселировании топлива в топливоподводящий канал 11. С окончанием прохождения топлива через клапан 14 шарик 16 под действием пружины 17 садится в седло, размыкая контакты геркона 15 [3, с. 231].

Таким образом, тензодатчик, установленный на мембране в топливоподводящем канале  11, обеспечивает возможность получения кривой давления впрыска на экране осциллографа, в зависимости от угла поворота кулачкового вала за период подачи, а следовательно, диагностику совместной работы топливного насоса высокого давления и форсунки на работающем двигателе. Установка герметизированного магнитоуправляемого контакта (геркона) в проставку и замена шарика клапана шарикового типа на магнит дает возможность диагностики работы клапана шарикового типа, а следовательно, и работоспособности форсунки в целом [4, с. 12].

Предлагаемая конструкция обеспечивает диагностирование совместной работы топливного насоса высокого давления и самой форсунки на работающем двигателе, без ее снятия.

Таким образом, шприц для подачи консистентной смазки содержащий цилиндр с крышкой и выходным штуцером с каналом для нагнетания смазки, причем в канале штуцера шприца установлен шариковый подпружиненный клапан, а штуцер выполнен с конусообразной поверхностью в верхней части, цилиндр с крышкой выполнен из полипропилена, а между цилиндром и крышкой установлена диафрагма из бензомаслостойкой резины, причем крышка крепится к цилиндру с помощью болтов, а на стенке прозрачного цилиндра нанесена шкала с делениями, при этом к крышке с помощью резьбы крепится трубопровод для подвода воздуха из ресивера в полость над резиновой диафрагмой, на трубопроводе размещен трехходовой кран, в верхней части цилиндра ввернута заглушка для нагнетания в цилиндр консистентной смазки при его заправке [1].

Полипропилен бесцветный материал высокой прочности, имеет высокую прочность при растяжении, большую твердость и жесткость, устойчивость к действию минеральных и растительных масел даже при повышенной  температуре [2].

Предлагаемый шприц для подачи консистентной смазки позволяет упростить устройство, снизить стоимость, повысить надежность работы, точность дозировки выдаваемой смазки, уменьшить потери смазки при подготовительных работах и повысить эффективность его работы за счет выдавливания всей смазки из рабочей полости цилиндра.

Шприц для подачи консистентной смазки, рисунок 1,  состоит из прозрачного цилиндра 1 и крышки 2, выполненных из полипропилена, междукрышкой 2 и цилиндром 1 установлена диафрагма 3, изготовленная из маслобензостойкой резины. Крышка 2 крепится к цилиндру 1 с помощью болтов 4. На стенке прозрачного цилиндра 1 нанесена шкала с делениями 5, соответствующим вытесняемым объемам консистентной смазки. К крышке 2 крепится трубопровод 6 с установленным на нем трехходовым краном 7 с рукояткой 8. Кран 7 имеет три положения. При повороте рукоятки 8 крана 7 влево кран закрыт, при повороте рукоятки 8 в верхнее положение кран открыт и в полость над диафрагмой 3 поступает воздух из ресивера (на чертеже не показан), при повороте рукоятки 8 вправо полость над диафрагмой 3 сообщается с атмосферой. В верхней части цилиндра 1 ввернута заглушка 9. При ввернутой заглушке 9 для заполнения цилиндра 1 через резьбовое отверстие нагнетается жидкая или консистентная смазка из маслозаправочного бака (на чертеже не показан). В нижней части цилиндра 1 размещен шариковый нагнетательный клапан 10 с пружиной 11. К цилиндру 1 с помощью штуцера 12 крепится гибкий шланг 13 с наконечником 14.

Рисунок 1 – Шприц для подачи консистентной смазки

Шприц работает следующим образом: отвернув заглушку 9, в резьбовое отверстие заглушки вворачивают резьбовой наконечник маслозакачивающего насоса (на рисунке не показан), и консистентная или жидкая смазка заполняет цилиндр. При этом оператор визуально наблюдает за процессом наполнения через стенки прозрачного цилиндра 1. После заполнения цилиндра 1 смазкой, заглушку 9 вворачивают в резьбовое отверстие.

При нагнетании консистентной смазки к трущимся деталям прижимают резьбовой наконечник пресс-масленки, открывают кран 7 повернув рукоятку 8 в вертикальное положение. При этом под действием сжатого воздуха резиновая диафрагма 3 будет перемещаться в сторону нагнетательного клапана 10. Объем в цилиндре 1 уменьшается, а давление смазки повышается. Под действием давления смазки нагнетательный клапан 10 преодолевая сопротивление пружины 11 открывается и смазка через гибкий шланг 13 нагнетается через пресс-масленку (на рисунке не показан) до выдавливания консистентной смазки из зазоров между трущимися деталями (например, при смазки пальцев рессор) или до выхода смазки из контрольного отверстия (например, при смазке подшипников жидкостного насоса).

После выдавливания смазки оператор закрывает кран 7, повернув рукоятку 8 влево, при этом подача воздуха из ресивера в полость над диафрагмой 3 прекращается. Вследствие этого давление смазки в полости цилиндра 1 под диафрагмой 3 падает и нагнетательный клапан 10 закрывается и подача смазки в гибкий шланг 13 прекращается.

Заполнение жидкой смазки в корпус 1 производится, как и заполнение консистентной смазки. При нагнетании жидкой смазки выворачивают заливную пробку агрегата и в резьбовое отверстие пробки вворачивают резьбовой наконечник 14 гибкого шланга 13. После этого открывают кран 7 жидкая смазка под давлением вытесняется в агрегат в требуемом количестве.

Таким образом, предлагаемая конструкция шприца более проста по устройству, имеет более низкую стоимость, высокую надежность в работе, обеспечивает точное дозирование количества нагнетаемой смазки, уменьшает потери при заправке шприца, обеспечивает меньшую утомляемость персонала и повышает производительность труда при смазочно-заправочных работах.