Table of Contents
Понятие декомпрессия встречается во многих сферах, включая научно-техническую, медицинскую и многие другие направления деятельности, и в буквальном смысле означает потерю или сброс созданного потенциала давления. Под декомпрессором, чисто в технической сфере, понимают устройство, обеспечивающее принудительную разгерметизацию полости создания давления в составе механизма или напорной магистрали. Такие устройства могут встречаться в составе узлов, работающих под давлением, в насосах различных типов, в двигателях внутреннего сгорания и магистральных коммуникациях самого широкого назначения. По сути декомпрессором является механизм, который выполняет функцию разгрузочного крана, нивелирующего потенциал давления, создаваемого механизмом в стандартном рабочем режиме. В данном материале речь пойдёт о назначении и применении, принципе работы, типе устройств декомпрессионных механизмов в составе двигателей внутреннего сгорания.
Зачем нужен декомпрессор в двигателе
Понимая, что в поршневом силовом агрегате внутреннего сгорания рабочий процесс неразрывно связан созданием высокого давления, а плотность цилиндропоршневой группы работает как на эффективность превращения термодинамической реакции сгорания топливной смеси в механическую энергию, так и на сопротивление проворачивания двигателя в нерабочем состоянии или в момент его запуска, то оправданное наличие декомпрессионного механизма в составе двигателя имеет смысл для нивелирования сопротивления вращению коленчатого вала сжатым в цилиндрах воздухом в его нерабочем состоянии.
То есть работой декомпрессора отключается создание рабочего давления в цилиндрах тем самым облегчается проворачивание коленчатого вала и поршневой его группы в незаведённом состоянии, а также включением декомпрессора осуществляется экстренная остановка двигателя.
Таким образом, отключением компрессии двигателя облегчается приложенное усилие при запуске двигателя, при необходимости проворачивания коленчатого вала осуществляя настройку момента впрыска и зажигания или регулировки теплового зазора клапанного механизма.
Особенно оправдано наличие декомпрессионного механизма в составе дизельных двигателей, имеющих значительно больший уровень компрессии в цилиндрах в сравнении с бензиновыми агрегатами.
Практическое применение
Использование декомпрессора в двигателях внутреннего сгорания связано с нейтрализации, создаваемого давления в его рабочих цилиндрах, для следующих целей:
- Облегчение запуска
- Облегчение процесса регулировки
- Экстренная остановка
- Продувка цилиндров
Облегченный запуск
Более знакомое в практическом применении отключение компрессии в двигателе используют для облегчения запуска холодного агрегата, особенно застывшего, когда пониженной отрицательной температурой ёмкость пусковых аккумуляторных батарей снижена и запуск холодного мотора требует более высокого значения разрядного тока. Либо, в случае использования в качестве пускового устройства двигателя внутреннего сгорания, когда включением декомпрессора запускаемого двигателя, также снижается затрачиваемая мощность на запуск, что важно в холодное время особенно для пусковых агрегатов с поношенным ресурсом.
Включением декомпрессионного механизма сжатие всасываемого воздуха в цилиндрах не происходит таким образом сопротивление вращению двигателя значительно снижается.
Также проворачивание холодного двигателя с включённым декомпрессором перед запуском обеспечивает более мягкий старт, не подвергая резким нагрузкам застывший механизм агрегата с обеспечением предварительного подхода смазки к активно трущимся сочленениям в конструкции.
В практике перед моментом запуска дизельного мотора включают декомпрессионный механизм, позволяющий с меньшими усилиями проворачивать холодный агрегат. В крутящем моменте вращения двигателя пусковым устройством, органом управления выключают декомпрессионный механизм, позволяя создавать двигателю сжатие в рабочих цилиндрах с воспламенением горючей смеси. При условии исправного двигателя и его топливной системы в момент отключения декомпрессионного механизма, с одновременным появлением эффекта сжатия горючей смеси, силовой агрегат осуществит свой рабочий запуск.
Отключение компрессии для проведения регулировок
При выполнении регулировочных операций на двигателе компрессия часто мешает не только своим сопротивлением вращению коленчатого вала, но и не позволяет точно установить коленчатый вал в нужном положении с точностью до градуса угла поворота. С выключенной компрессией намного комфортней проворачивать неработающий двигатель, а установке коленчатого вала в нужном положении не будет препятствовать сжатый воздух в цилиндрах.
К стандартным регулировкам двигателя, при которых применяют отключение компрессии относятся настройка опережения зажигания (впрыска) и регулировка теплового зазора клапанов газораспределительного механизма.
Экстренная остановка
При возникновении аварийной ситуации при работе мотора в разнос возможно использование декомпрессора для его экстренной остановки выключением сжатия в цилиндрах. Естественно на работающем двигателе после включения декомпрессора произойдёт полная его остановка, так как полости сжатия рабочих цилиндров мгновенно потеряют свою компрессию и воспламенение горючей смеси в них остановится.
Продувка цилиндров
С помощью отключения компрессии двигателя возможна продувка рабочих цилиндров при его холостом проворачивании. Для этой цели декомпрессор установлен на карбюраторных двигателях с упрощённым смесеобразованием, где возможен перелив топлива в камеру сгорания.
Так, например, продувочный декомпрессор в виде встроенного в головку цилиндра крана пробкового типа, соединяющего полость камеры сгорания с внешней средой, стандартно устанавливают на двухтактных бензиновых двигателях мотоциклов, мото-инструментов, пусковых двигателях тракторов, лодочных двигателях и других маломощных агрегатах.
Типы и примеры устройств в составе двигателя
Чаще всего декомпрессионный механизм используют в составе дизельных двигателей, используемых в составе промышленной техники, тракторах, стационарных установках, где условия эксплуатации, тяжёлая конструкция и высокая компрессия работы цилиндров требует значительных усилий для его стартового запуска.
По способу включения существуют декомпрессоры:
- механического ручного включения
- автоматического включения
Основная часть тракторных двигателей имеют декомпрессоры механического ручного включения. Декомпрессорами автоматического включения оснащены автомобильные дизельные двигатели. Основное действие автоматических выключателей компрессии направлено облегчение запуска агрегата. Чаще срабатывание таких устройств имеет центробежный тип действия.
Конструктивно декомпрессионный механизм интегрирован в состав газораспределительного механизма двигателя, где стандартно его включением обеспечивается приоткрытие выпускных клапанов на всех цилиндрах агрегата одновременно в независимости от рабочего такта в каждом отдельном цилиндре.
Декомпрессионный механизм трактора Т 40 и Т 25
На дизелях Д-144 (Д-120), Д-37, Д-21 тракторов Т-40 и Т-25 механизм выключения компрессии представляет собой валики с лысками на своих концах, которые вставлены в кольцевые проточки толкателей выпускных клапанов.
Проворачиванием валиков обеспечивается поднятие толкателей, что обеспечивает открытие впускных клапанов. Наружные края валиков объединены через рычаги общей рейкой, которая связана с рычагом управления декомпрессором, выведенным в кабину трактора.
Декомпрессор ЮМЗ 6
На дизелях Д-65 и Д-50 тракторов ЮМЗ 6 и МТЗ 50 декомпрессионный механизм представляет собой дополнительный поворотный валик под клапанной крышкой, который своими нажимными винтами, при включении, нажимает на коромысла выпускных клапанов, обеспечивая их открытое положение.
Управление декомпрессором осуществляется рукояткой выведенной на передний край клапанной крышки.
Такой же принцип работы декомпрессора имеют дизеля А-01, А-41, Д- 461, Д -442 Алтайского Моторного Завода.
Работа декомпрессора трактора ДТ 75
На рядных дизелях СМД 18 и его модификации тракторов Т- 74 и ДТ-75, комбайнов СК-5 декомпрессионный механизм выполнен в виде отдельного поворотного валика под клапанной крышкой, по типу устройства двигателя Д-65.
Отличием работы устройства является то, что нажатие на коромысла выпускных клапанов происходит не винтами, установленными в валик, а нажатием на коромысла цилиндрической частью поверхности поворотного валика. При выключенном декомпрессоре валик устройства установлен в такое положение, при котором проточки (лыски) детали исключают воздействие на плечо коромысла.
Декомпрессионый механизм Т 170 и Т 130
В дизелях Д-160 и Д-180 гусеничных промышленных тракторов Т-130, Т-180 Челябинского Тракторного Завода декомпрессионный механизм действует параллельно с основным приводом работы клапанов газораспределения в конструкции двигателя.
Механизм выполнен в виде установленного в блоке поворотного валика с проточенными лысками, который взаимодействует с коромыслами выпускных клапанов через дополнительные штанги.