Lekcja 3 Rola, budowa i działanie poszczególnych układów silnika spalinowego (1h)
advertisement
Blok III: Pojazdy stosowane w rolnictwie Lekcja 3: Rola, budowa i działanie poszczególnych układów silnika spalinowego (1 godz.) Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Kadłub silnika tworzy szkielet, który łączy poszczególne zespoły silnika. Ze względu na wysokie wymagania wytrzymałościowe kadłuby silników są odlewane z żeliwa lub ze specjalnych stopów lekkich. Górną część kadłuba stanowi blok cylindrowy, w którym są osadzone cylindry, a dolną - skrzynia korbowa z wałem korbowym. Do kadłuba od góry mocuje się głowice, od dołu zaś mocuje się misę olejową. Między kadłubem a głowicą znajduje się uszczelka, wykonana z materiału odpornego na wysokie temperatury i zmiany ciśnienia. Głowica ogranicza od góry roboczą objętość cylindra i jest przykręcana do kadłuba. W silnikach z zapłonem iskrowym w głowicy są mocowane świece zapłonowe, a w silnikach z zapłonem samoczynnym wtryskiwacze. W większości rozwiązań w głowicy są mocowane zawory. W silnikach chłodzonych cieczą w ściankach kadłuba i w głowicy są rozmieszczone kanały układu chłodzenia Głowic a Kadłub Misa olejowa Cylindry są wykonane najczęściej w postaci wymiennych tulei wtłaczanych do bloku. W silnikach chłodzonych cieczą płyn chłodzący bezpośrednio otacza zewnętrzne ścianki tulei. W silnikach chłodzonych powietrzem cylindry są osobno przykręcane do bloku. Ciepło ze ścianek jest odprowadzane przez liczne żebra znajdujące się na zewnętrznej ściance cylindra. Cylindry silników czterosuwowych są jednolite, natomiast cylindry silników dwusuwowych mają w ściankach otwory kanałów: dolotowego, wylotowego i przelotowego, które w odpowiednim momencie są zamykane i otwierane przez tłok. Mechanizm korbowo-tłokowy zamienia postępowo-zwrotny ruch tłoka na obrotowy ruch wału korbowego. Do podstawowych elementów mechanizmu zalicza się tłoki, korbowody, wał korbowy i koło zamachowe. Mechanizm korbowo-tłokowy: a) współpraca pierścieni z gładzią cylindra, b) korbowód z tłokiem, c) zamek pierścienia tłokowego, d) wał korbowy z kołem zamachowym; 1 - tłok, 2 - korbowód, 3 - wał korbowy, 4 - koło zamachowe, 5 - sworzeń tłokowy, 6 - pierścienie uszczelniające, 7 - pierścienie zgarniające (olej), 8 - film olejowy, 9 - tuleja cylindryczna, 10 - płaszcz wodny, 11- pierścienie sprężyste, 12 - tuleja łożyskowa główki korbowodu, 13 - panewki łożyskowe stopy korbowodu, 14 - zamek panewki, 15 - panewki czopa głównego, 16 - pierścienie płaskie, 17 - pierścień rozpierający, 18 - pierścień sprężysty, 19 - główka korbowodu, 20 - trzon korbowodu, 21 - śruba mocująca, 22 - stopa korbowodu, 23 - nakrętka, 24 - pokrywa stopy korbowodu, 25 - pierścienie oporowe, 26 - wieniec zębaty, 27- kołnierz, 28 - czop korbo-wodowy, 29 - ramię wykorbienia, 30 - czop główny, 31 - koło zębate napędu wałka rozrządu Tłok, poruszający się w tulei cylindra, przejmuje naciski gazów spalinowych i przez sworzeń tłokowy przekazuje je na korbowód. Dolna część korbowodu łączy się z wałem korbowym, zakończonym kołnierzem, do którego przykręca się koło zamachowe. Tłoki są wykonane ze stopów lekkich, a niekiedy z żeliwa. Stopy lekkie odznaczają się dobrą przewodnością cieplną i mniej się rozgrzewają niż żeliwo. Tłok nie powinien się nadmiernie nagrzewać, powinien natomiast jak najszybciej oddawać ciepło ściankom cylindra. Niska temperatura tłoka sprzyja lepszemu napełnianiu się cylindra i umożliwia bardziej ekonomiczną pracę silnika. Przegrzewanie się tłoka może powodować samozapłon mieszanki paliwowej, a nawet prowadzić do uszkodzenia silnika. Wytworzenie wysokiego ciśnienia nad tłokiem jest możliwe tyko wtedy, gdy cylinder jest szczelny. Na obwodzie, w pobliżu denka tłoka, są wycięte rowki pod sprężyste żeliwne pierścienie uszczelniające. Pierścienie uszczelniające mają przekrój prostokątny i podczas pracy silnika uszczelniają przestrzeń miedzy ściankami tłoka a cylindra, zapobiegając przedostawaniu się gazów spalinowych znad tłoka do skrzyni korbowej. Warunkiem szczelności tłoka jest odpowiednie dopasowanie pierścieni w rowkach Rozmieszczenie pierścieni tłokowych na tłoku Przekroje pierścieni tłokowych uszczelniających i zgarniających (smarujących) Sworzeń tłokowy łączy przegubowo tłok z korbowodem. W celu zabezpieczenia przed samoistnym wysunięciem się sworznia z tłoka i niebezpieczeństwem uszkodzenia gładzi cylindrowej sworzeń jest osadzany w tłoku najczęściej za pomocą pierścieni sprężystych, ale może być również połączony na wcisk w główce korbowodu lub tłoku. Zadaniem korbowodu jest przenoszenie sił między tłokiem a wałem podczas kolejnych cykli pracy oraz zamiana ruchu postępowo-zwrotnego tłoka na obrotowy ruch wału lub odwrotnie w zależności od tego, która część w danym momencie pobiera energię. Górna część korbowodu łącząca się ze sworzniem nazywa się główką, dolna - stopą, a łącznik - trzonem. Stopa korbowodu w silnikach wielocylindrowych jest dzielona i obejmuje czop korbowy wału. Wewnątrz główki i stopy korbowodu są osadzone łożyska ślizgowe, zwane panewkami. Kanał wewnątrz trzonu służy do smarowania sworznia tłokowego olejem doprowadzanym od wału korbowego. Sworznie tłokowe Korbowody Wał korbowy pośredniczy w przekazywaniu energii między tłokiem a kołem zamachowym oraz odwrotnie. Od wału korbowego są napędzane również inne mechanizmy silnika, np. układ rozrządu. W wale korbowym rozróżnia się czopy główne, za pomocą których wał jest podparty na kadłubie silnika, czopy korbowodowe, łączące wał z korbowodami, oraz ramiona, łączące czopy główne z czopami korbowodowymi. Liczba wykorbień wału odpowiada liczbie cylindrów silnika. Na czopach głównych i korbowodowych są osadzane łożyska ślizgowe wału i korbowodowe (panewki główne i panewki korbowodowe). Wewnątrz wału korbowego znajdują się kanały układu smarowania, doprowadzające olej do łożysk. 1 – czopy główne, 2 – czopy korbowodowe, 3 – ramiona wału korbowego, 4 – przeciwwagi (przeciwciężary) Koło zamachowe, wykonane w formie żeliwnego lub stalowego pierścienia, „magazynuje” energię kinetyczną powstałą w wyniku rozprężania się gazów nad tłokiem. Zgromadzona energia zmniejsza nierównomierność prędkości obrotowej wału korbowego, wynikającą ze zmienności sił działających na poszczególne tłoki silnika podczas pracy. Wewnętrzna powierzchnia koło zamachowe jest wykorzystywana jako powierzchnia cierna dla umieszczonego wewnątrz sprzęgła. Na obrzeżu koła zamachowego znajduje się wieniec zębaty, z którym - w momencie uruchamiania silnika - łączy się koło zębate rozrusznika elektrycznego. Układ rozrządu silnika jest mechanizmem sterującym wymianą gazów w przestrzeni nad tłokiem (wlotem świeżej mieszanki paliwowopowietrznej lub czystego powietrza do cylindra i wylotem gazów spalinowych). Działanie układu polega na otwieraniu i zamykaniu w ściśle określonym czasie kanałów dolotowych i wylotowych silnika. W silnikach spalinowych stosuje się dwa zasadnicze układy rozrządu: • zaworowy, w którym otwieranie i zamykanie kanałów odbywa się za pomocą zaworów grzybkowych; • tłokowy, w którym kanały są zasłaniane i odsłaniane przez ściankę tłoka przemieszczającego się w cylindrze. Rozrząd zaworowy jest stosowany powszechnie w silnikach czterosuwowych, natomiast silniki dwusuwowe są wyposażone w rozrząd tłokowy. W silnikach czterosuwowych w zależności od sposobu umieszczenia zaworów i ich napędu rozróżnia się rozrząd dolnozaworowy lub rozrząd górnozaworowy. W rozrządzie górnozaworowym kanały i zawory są umieszczone w głowicy, natomiast silnik z rozrządem dolnozaworowym zawory oraz kanały dolotowe i wylotowe ma umieszczone w kadłubie. We współczesnych silnikach najczęściej jest stosowany rozrząd górnozaworowy Sposoby sterowania zaworami i miejsca pomiaru luzu zaworów w silnikach z rozrządem górnozaworowym Wałek rozrządu w kadłubie silnika Wałek rozrządu w głowicy 1 - śruba regulacyjna, 2 - nakrętka kontrująca, 3 - płytka wymienna, 4 - wałek krzywkowy, 5 - dźwignia zaworowa, 6 - oś dźwigni zaworowych, 7 - popychacz, 8 - trzonek popychacza, 9 - zawór (trzonek), 10 - grzybek zaworu, 11 - sprężyna zaworowa, 12 - talerzyk oporowy, lz - luz zaworu Wał rozrządu może być umieszczony w kadłubie lub w głowicy silnika. Napęd na wał rozrządu jest przekazywany od wału korbowego silnika za pośrednictwem przekładni zębatej, przekładni łańcuchowej lub przekładni z pasem zębatym. Przełożenie przekładni wynoszące 1:2 powoduje, że wał rozrządu obraca się dwukrotnie wolniej niż wał korbowy. Na wale rozrządu są umieszczone krzywki do sterowania pracą zaworów dolotowych zaworów wylotowych. Na krzywkach są oparte popychacze. Podczas obrotów wału krzywki naciskają na popychacze, a te przez trzonki popychaczy przekazują naciski na dźwignie zaworowe, ułożyskowane na osi, zamocowanej we wsporniku na głowicy. Jedna strona dźwigni naciska na trzonek zaworu i pokonując opór sprężyny, powoduje jego otwarcie. Druga strona, współpracująca z drążkiem popychacza, jest zakończona śrubą, służącą do regulacji luzu zaworowego. Przeciwnakrętka zabezpiecza śrubę przed samoistnym odkręceniem się i rozregulowaniem układu. Wał rozrządu Popychacze Dźwignie zaworowe Trzonki popychaczy Zawór, sprężyna i zamek zaworowy Regulacja luzów zaworowych Rzeczywisty wykres rozrządu silnika czterosuwowego Ze względu na bezwładność mieszanki paliwowej, powietrza oraz gazów spalinowych, zamykanie i otwieranie otworów wylotowych musi następować w momentach odpowiadających określonym położeniom tłoka - fazach rozrządu. Wytworzone wówczas ciśnienie lub podciśnienie umożliwia dokładniejsze oczyszczenie silnika z gazów spalinowych i lepsze napełnienie mieszanką lub powietrzem. Wykres kołowy na rysunku ukazuje momenty otwierania i zamykania zaworów silnika. Otwarcie zaworu ssącego następuje przy ustawieniu wału na 10° przed GMP, a zamknięcie po obróceniu się wału o kąt 46° za DMP. Zamknięcie zaworu wydechowego następuje po obrocie wału o kąt 10° za GMP. Z wykresu widać, że przez pewną fazę (kąt 20°) obrotu wału obydwa zawory są otwarte. Dzięki temu otrzymuje się lepsze oczyszczenie cylindra z gazów spalinowych. Zadaniem układu zasilania jest dostarczenie powietrza i paliwa o odpowiednim składzie do komory spalania. Mieszanka paliwowopowietrzna może być przygotowana bezpośrednio w cylindrze silnika lub poza silnikiem - w gaźniku. W pierwszym przypadku powietrze jest zasysane oddzielnie do cylindra, a paliwo wtryśnięte do sprężonego powietrza. Pracujący silnik pobiera powietrze z otoczenia wraz z zanieczyszczeniami (pył ziemny, kurz, cząstki roślinne), które po dostaniu się do silnika mogą osiadać na gładzi cylindrów, powodować jej zarysowanie i szybsze zużycie silnika. Dlatego konieczne jest jego oczyszczenie w filtrach powietrza. W ciągnikach i samojezdnych maszynach rolniczych filtry powietrza często są umieszczane w dachu kabiny, jak najwyżej ponad powierzchnią pola. W zależności od budowy i zasady działania istnieje wiele odmian filtrów. Oczyszczanie powietrza może odbywać się przez odwirowanie zanieczyszczeń, przepuszczanie przez wkład filtrujący, kąpiel olejową lub metodą kombinowaną, jednocześnie wykorzystującą kilka sposobów. Najczęściej są stosowane kombinowane filtry mokre lub kombinowane filtry suche. Do filtra mokrego zasysane przez silnik powietrze dostaje się przez kanał obwodowy, zaopatrzony w siatkę zatrzymującą większe zanieczyszczenia (słoma, plewy). Mijając umieszczone promieniście blaszki kierownicy, powietrze jest wprawiane w ruch wirowy, powodujący osadzanie się zanieczyszczeń pylistych po obrzeżach lejowatego zbiornika. Ta część jest nazywana filtrem odśrodkowym. Strumień wstępnie oczyszczonego powietrza kanałem środkowym dostaje się do części dolnej wypełnionej olejem, w którym wytrącają się zanieczyszczenia. Odbite od powierzchni oleju powietrze jest kierowane przez siatkowe wkłady filtrujące i tak oczyszczone jest odprowadzane kanałem do silnika. Ilość powietrza dostającego się do cylindrów wpływa na sprawność procesu spalania paliwa i moc silnika. Zwiększenie mocy silnika uzyskuje się przez turboładowanie. Polega ono na wtłoczeniu pod ciśnieniem do cylindrów zwiększonej porcji powietrza, umożliwiającej spalenie większej dawki paliwa. Podstawowym urządzeniem układu jest turbosprężarka, wyposażona w wirnik zakończony z jednej strony turbiną napędową, a z drugiej turbiną sprężającą. Schemat doładowania silnika zespołem turbosprężarkowym: 1 - wylot spalin do tłumika, 2 - turbina napędowa, 3 - turbina sprężająca powietrze, 4 - dolot powietrza z filtra, 5 - kolektor wylotowy, 6 - kolektor dolotowy W silnikach o zapłonie iskrowym powszechnie stosuje się układy zasilania z wtryskiem paliwa. Można je podzielić pod względem rodzaju i rozmieszczenia wtryskiwaczy paliwa: − wtrysk jednopunktowy (SPI - Single Point Injection, CPI Central Port Injection) - jeden wtryskiwacz umieszczony w kolektorze dostarcza paliwo dla wszystkich cylindrów, − wtrysk wielopunktowy (MPI - Multi Point Injection) - każdy cylinder ma osobny wtryskiwacz, umieszczony w kolektorze, przed zaworem dolotowym, − wtrysk bezpośredni (DI - Direct Injection) - wtryskiwacz umieszczony jest w cylindrze. Ze względu na sterowanie wieloma wtryskiwaczami w układzie MPI rozróżnia się rozwiązania: − sekwencyjne (SFI - sequential fuel injection, SPFI, SEFI) każdy wtryskiwacz jest sterowany niezależnie i ma niezależnie wyliczany moment zadziałania, czasem też dawkę paliwa, typowo dla każdego cylindra oddzielnie − grupowe (batched) - wtryskiwacze połączone są grupami i sterowane zależnie, układ wylicza dawkę dla „uśrednionego” cylindra czy kolektora (np. popularne starsze układy Forda EECIV z rodzaju MPI mają tylko dwie grupy dla silników V6 i V8, "prawą" i "lewą") − wspólne - obecnie nieużywane, układ MPI jest sterowany wspólnie, jak pojedynczy układ SPI, tyle że z wieloma wtryskiwaczami. Wtrysk paliwa w tych silnikach zapewnia lepszą kontrolę dawkowania paliwa w porównaniu z rozwiązaniami gaźnikowymi (dokładniejsze sterowanie wtryskiwaczami przez odpowiedni układ sterujący, obecnie powszechnie - przez komputer sterujący pracą silnika) i lepsze wymieszanie z powietrzem (przez rozpylenie pod znacznym większym ciśnieniem i w lepszych warunkach, w porównaniu do gaźnika), co pozwala na jego lepsze (zupełne i całkowite) spalenie przy mniejszym współczynniku nadmiaru powietrza. Spaliny z silnika z wtryskiem zawierają mniej tlenku węgla, niepożądanych tlenków azotu i niedopalonych węglowodorów w stosunku do zasilania gaźnikowego, które praktycznie wyszło z użycia w aplikacjach silników spalinowych w samochodach. Na następnym slajdzie przedstawiono układ wtryskowy Bosch Motronic. Układ wtryskowy Bosch Motronic to cyfrowy - elektroniczny - system kompleksowego sterowania silnikiem. Za pomocą mikrokomputera steruje on zarówno wtryskiem paliwa, jak i zapłonem - w zależności od obciążenia, prędkości obrotowej i temperatury czynnika chłodzącego. Sygnały wejściowe nadają czujniki: przepływu powietrza dolotowego, prędkości obrotowej silnika, położenia wału korbowego, temperatury silnika itd. Na podstawie tych sygnałów mikrokomputer oblicza optymalny czas trwania wtrysku paliwa i optymalny kąt wyprzedzenia zapłonu. W układzie Motronic każdej prędkości obrotowej silnika oraz każdemu obciążeniu odpowiada inna wartość kąta wyprzedzenia zapłonu. W pamięci mikrokomputera zawarta jest liczba 256 wartości kąta wyprzedzenia zapłonu. Przy uwzględnieniu pośrednich wartości prędkości obrotowej i obciążenia za pomocą mikrokomputera można uzyskać 4096 wartości kąta wyprzedzenia zapłonu. Dzięki funkcjom zapisanym w pamięci mikrokomputera układ Motronic steruje wtryskiem paliwa w różnych stanach pracy silnika, tzn. rozróżnia takie stany jego pracy, jak bieg jałowy, nagrzewanie, hamowanie silnikiem, przyspieszanie oraz praca podczas obciążenia pełnego i obciążeń częściowych. Układ Motronic zapewnia oszczędne zużycie paliwa i pracuje prawie bezobsługowo. Schemat układu wtryskowego Bosch Motronic 1 - pompa paliwa, 2 - filtr paliwa, 3 - regulator ciśnienia paliwa, 4 - wtryskiwacz rozruchowy, 5 - wtryskiwacz roboczy, 6 - rozdzielacz wysokiego napięcia, 7 - cewka zapłonowa, 8 - wyłącznik termiczno-czasowy, 9 - czujnik temperatury silnika, 10 - wieniec zębaty, 11 - czujnik prędkości obrotowej, 12 - czujnik położenia (znaku) odniesienia, 13 - elektroniczne urządzenie sterujące, 14 - wyłącznik zapłonu, 15 - czujnik położenia przepustnicy, 16 - przepływomierz powietrza, 17 - zawór powietrza dodatkowego W klasycznych układach zasilania silników z zapłonem samoczynnym paliwo jest zasysane ze zbiornika przez przeponową lub tłoczkową pompę zasilającą i pod ciśnieniem około 0,1 MPa tłoczone do filtrów paliwa: wstępnego, a następnie dokładnego oczyszczania. W niektórych silnikach pompę zasilającą poprzedza osadnik, w którym zatrzymują się zanieczyszczenia cięższe i oleiste. Oczyszczone paliwo trafia do pompy wtryskowej, skąd pod ciśnieniem dochodzącym do 20 MPa jest podawane do wtryskiwaczy, zamocowanych w głowicy z ujściem do komory spalania silnika. Paliwo pochodzące z przecieków wewnętrznych wtryskiwaczy oraz nadmiar paliwa podawanego przez pompę zasilającą wracają przewodem przelewowym do zbiornika. Podczas wielokrotnego transportu i przelewania dostają się do paliwa różnorodne zanieczyszczenia, jak: cząstki piasku, pyłu, rdzy, farby itp. Większość z nich jest niewidoczna dla ludzkiego oka. Osiadając na bardzo dokładnie dopasowanych częściach sekcji tłoczących pompy wtryskowej i wtryskiwaczy mogą prowadzić do ich przedwczesnego zużycia. Dlatego konieczne jest zastosowanie filtrów paliwa, aby oddzielić większość zanieczyszczeń mechanicznych. Zasada działania filtra paliwa polega na stworzeniu w układzie zasilania przesączalnej przegrody zatrzymującej zanieczyszczenia. Zespół zasilania silnika ciągnikowego Common Rail Z ang. "wspólna szyna"; odmiana elektronicznie sterowanego bezpośredniego wtrysku paliwa do komory spalania w silnikach wysokoprężnych W systemie tym olej napędowy jest dostarczany przez pompę paliwa do specjalnego wysokociśnieniowego zbiornika (w pierwszej generacji tego układu miał on formę rurki, stąd określenie "szyna", obecnie konstruuje się zbiorniki kuliste), wspólnego dla wszystkich wtryskiwaczy jednostki napędowej. Dzięki zastosowaniu owego wspólnego zbiornika możliwe jest przy jednakowo wysokim ciśnieniu wtrysku dla wszystkich elektronicznie sterowanych wtryskiwaczy realizowanie precyzyjnego wtrysku, w tym wtrysku pilotażowego, dzięki któremu praca jednostki napędowej jest równa, cicha i miękka. Dla zapewnienia biegu jałowego w silniku tego typu wystarczy podawanie do cylindrów 4 mm3 oleju napędowego, a wtrysk pilotażowy to obłoczek paliwa o objętości 0,5 mm3. Producenci zdecydowanie wycofują się z najstarszego typu wtrysku sterowanego elektronicznie, opartego na zwykłej pompie wtryskowej. Common Rail jest najbardziej obecnie rozpowszechnionym systemem wtrysku bezpośredniego w silnikach wysokoprężnych. Konstrukcyjną konkurencję ma on tylko w postaci systemu pompowtryskiwaczy, stosowanego przez Volkswagena (który już odchodzi od tego rozwiązania). W obu wariantach uzyskiwane jest wysokie ciśnienie wtrysku, które konieczne jest, by wtryskiwane paliwo można było silnie rozpylić w komorze spalania. Dzięki temu spala się ono w całości, a spaliny mają niższą zawartość trucizn A) zawór dolotowy, B) komora spalania, C) tłok, D) cylinder, E) korbowód, F) wtryskiwacz paliwa, G) przepływomierz, H) przepustnica, I) wlot powietrza, J) elektroniczny sterownik, K) regulator ciśnienia paliwa, L) zasilanie paliwem Common Rail Układ zapłonowy. Układ zapłonowy służy do przetwarzania niskiego napięcia dostarczanego przez źródło energii elektrycznej (akumulator lub alternatora) na wysokie napięcie oraz doprowadzenia tego napięcia w odpowiednim czasie do świec zapłonowych w celu wywołania iskry niezbędnej do spowodowania zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze silnika. Bateryjny (akumulatorowy) układ zapłonowy składa się z: − akumulatora (w czasie rozruchu) i alternatora (w czasie pracy silnika pojazdu), stanowiących źródło niskiego napięcia; − wyłącznika zapłonu; − cewki zapłonowej 3, przetwarzającej napięcie niskie na napięcia wysokie (z 12 V do 24 kV) niezbędne do spowodowania przeskoku iskry między elektrodami świecy zapłonowej; − − aparatu zapłonowego, składającego się z przerywacza w obwodzie niskiego napięcia i rozdzielacza impulsów wysokiego napięcia na poszczególne świece. Aparat zapłonowy zazwyczaj jest umieszczony na głowicy lub z boku kadłuba silnika. Najczęściej jest napędzany wałkiem rozrządu silnika. Kadłub aparatu zapłonowego w postaci metalowej tulei stanowi obudowę pozostałych urządzeń. Od góry jest on zakryty kopułką rozdzielacza, mocowaną zatrzaskami sprężynowymi. Przerywacz składa się z dwóch styków: ruchomego (młoteczka) i nieruchomego (kowadełko). Każdy ze styków jest wykonany z trudno topliwego metalu. Zadaniem przerywacza jest przerywanie w odpowiedniej chwili prądu w obwodzie niskiego napięcia. Przerywacz jest umieszczony na ruchomej podstawie metalowej; odśrodkowego regulatora kąta wyprzedzenia zapłonu, zmieniającego czas wystąpienia iskry wraz ze zmianą prędkości obrotowej silnika; podciśnieniowego regulatora kąta wyprzedzenia zapłonu zmieniającego czas wystąpienia iskry w zależności od stopnia obciążenia silnika; − − − kondensatora, który włączony równolegle do styków przerywacza ogranicza iskrzenie między stykami, chroniąc je przed utlenieniem, oraz zapobiega przyspieszonemu zanikowi strumienia magnetycznego w cewce. Zapewnia wzrost napięcia indukowanego w jej uzwojeniach w chwili rozwarcia styków. Kondensator składa się z dwóch taśm (tzw. okładek kondensatora) z folii metalowej, odizolowanych od siebie papierem parafinowym. Obie taśmy zwinięte w rulon są umieszczone w metalowej osłonie; świec zapłonowych, umieszczonych w komorze spalania. Świeca zapłonowa składa się ze stalowego korpusu i ceramicznego izolatora, wewnątrz którego znajduje się stalowy rdzeń stanowiący elektrodę środkową. Naprzeciwko niej, w odległości 0,4-0,5 mm jest umieszczona elektroda boczna. Między elektrodami przeskakuje iskra elektryczna inicjująca zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze silnika; przewodów niskiego i wysokiego napięcia oraz układu przeciwzakłóceniowego. Schemat bateryjnego układu zapłonowego W nowoczesnych pojazdach przerywacz mechaniczny (młoteczek i kowadełko) sterujące przepływem prądu i wzbudzaniem prądu wysokiego napięcia w cewce zapłonowej zastąpiono elementami elektronicznymi (dioda, tyrystor), tworząc elektroniczny układ zapłonowy, który charakteryzuje się dużą niezawodnością i trwałością działania. Obsługa układu zapłonowego polega na ustawieniu kąta wyprzedzenia zapłonu oraz regulacji przerw między stykami przerywacza i elektrodami świec zapłonowych. Ważną czynnością jest zachowanie sprawności działania akumulatora, które sprowadza się do utrzymywania poziomu elektrolitu, czystości biegunów i prawidłowego przechowywania w dłuższych okresach przerw jego eksploatacji. Układy chłodzenia W zależności od rodzaju czynnika odbierającego ciepło rozróżnia się układy chłodzenia powietrzem i cieczą. Silnik chłodzony powietrzem: 1 - wentylator, 2 -filtr powietrza, 3 - gaźnik, 4 termostat, 5 - cylinder z zewnętrznym użebrowaniem, 6 - misa olejowa, 7 - osłony kierujące Silnik chłodzony cieczą Podczas pracy silnika ciecz, ogrzewając się od ścianek cylindra i głowicy, unosi się. W przewodzie odprowadzającym znajduje się termostat połączony z zaworami: otwierającym przepływ cieczy przez chłodnicę i otwierającym dopływ cieczy do pompy. Termostat mieszkowy jest wykonany z cienkiej blachy mosiężnej w formie falistego mieszka. Wewnątrz mieszka znajduje się eter lub mieszanina wody z alkoholem, W początkowym okresie pracy silnika, gdy ciecz chłodząca jest zimna, znajdująca się w mieszku substancja jest skroplona, mieszek skurczony, a górny zawór termostatu zamknięty. Otwarty jest natomiast zawór dolny, kierujący ciecz do pompy wody, która tłoczy ją do bloku cylindrowego. Taki obieg cieczy (blok cylindrowy – głowica – termostat - pompa wody) trwa do momentu otwarcia górnego zaworu. Pod wpływem ciepła od rozgrzewającej się od silnika cieczy chłodzącej substancja w mieszku zaczyna parować. Gdy temperatura cieczy chłodzącej osiągnie temperaturę około 80° C, ciśnienie wewnątrz mieszka spowoduje jego wydłużenie i otworzy się zawór kierujący przepływ cieczy przez chłodnicę. Obsługa układu chłodzenia Obsługa układu chłodzenia cieczą polega na kontrolowaniu poziomu i ewentualnym uzupełnianiu płynu chłodniczego. Poziom płynu w chłodnicy powinien zakrywać kanały rdzenia. Jeżeli układ jest wyposażony w zbiorniczek wyrównawczy, to poziom płynu powinien znajdować się między kreskami oznaczającymi górny i dolny dopuszczalny poziom płynu w układzie. Szczególną uwagę należy zwrócić na jakość płynu stosowanego do chłodzenia silnika. Wlewana do chłodnicy woda powinna być destylowana, aby w kanałach chłodniczych nie tworzył się osad zmniejszający intensywność przepływu wody w układzie. W okresie zimowym należy koniecznie stosować płyny niezamarzające. Instrukcje obsługi silników zawierają stosowne informacje dotyczące cieczy chłodzących zalecanych przez producenta silnika. Układy olejenia. Do zadań układu olejenia należy: 1. Zmniejszenie oporów tarcia współpracujących powierzchni. 2. Odprowadzenie ciepła wytwarzanego podczas tarcia. 3. Oczyszczenie trących powierzchni i odprowadzenie zanieczyszczeń do filtrów. 4. Uszczelnienie współpracujących powierzchni. 5. Zabezpieczenie powierzchni przed korozją. 6. Tłumienie drgań i hałasu pracujących części. W silnikach spotyka się mieszankowy i ciśnieniowy system doprowadzenia oleju do par ciernych. Mieszankowy system olejenia stosuje się w silnikach dwusuwowych, do których olej jest doprowadzany w postaci mieszanki z paliwem. Podczas przepływu rozpylonej mieszanki paliwowo-powietrznej przez skrzynię korbową cząstki oleju osadzają się na ściankach elementów silnika (gładź tulei cylindrowych, łożyska wału korbowego, sworznie tłokowe). Ciśnieniowy system doprowadzenia oleju do par ciernych. Filtry oleju Obsługa układu smarowania dzieli się na codzienną i okresową. W ramach obsługi codziennej należy sprawdzać poziom oleju w misce olejowej. Poziom oleju, mierzony wskaźnikiem prętowym przy nie pracującym silniku, powinien utrzymywać się między dolnym a górnym znakiem określającym odpowiednio najniższy i najwyższy dopuszczalny poziom oleju w misce. Jednocześnie podczas pracy należy kontrolować ciśnienie oleju, wskazywane lampką kontrolną lub na manometrze. Obsługa okresowa wiąże się z wymianą oleju i czyszczeniem lub wymianą filtrów. W silnikach ciągnikowych czynności te wykonuje się po przepracowaniu odpowiedniej liczby motogodzin, podanej w instrukcji obsługi, natomiast w silnikach samochodów - zazwyczaj po przejechaniu przez przejazd określonej liczby kilometrów. Jeżeli nie stosuje się oleju wielosezonowego, to do obsługi okresowej należy również wymiana oleju z letniego na zimowy i odwrotnie. Wybierając olej, należy ściśle przestrzegać zaleceń producenta silnika i nie mieszać różnych gatunków olejów, gdyż może to spowodować wytrącenie się zawartych w oleju związków chemicznych i uszkodzenie silnika