Temos:
- Projekto pradžia
- Variklis
- Pavarų dėžė
- Patikrinkite, pakeiskite ir sureguliuokite variklio dalis
- Sumontuokite variklį ant mobiliojo rėmo
- Aušinimas
- Prietaisų skydelis ir elektros instaliacija
- Kuro siurblys ir bakas
- Naudokite variklį klasikine sąranka
Projekto pradžia:
Nusprendus variklį aprūpinti MegaSquirt variklio valdymo sistema, buvo svarstomas tinkamas variklio tipas. Standartiniai konvertavimo paketai su žinynais nebuvo įdomūs. Tikslas buvo naudoti variklį, kuris atitiktų šias sąlygas:
- neturėtų būti žinomų ankstesnių šio variklio konversijos projektų;
- keturių cilindrų benzininis variklis;
- dar neįrengta įpurškimo ir elektroninė uždegimo sistema;
- galimybė apkrauti variklį.
Variklis:
Atlikus paiešką, buvo rastas aštuntojo dešimtmečio pradžios „Land Rover“ (2A serija) variklis. Šis 70 litro keturių cilindrų benzininis variklis su trimis pagrindiniais guoliais iš pradžių buvo aprūpintas karbiuratoriumi ir mechaniniu skirstytuvu. Šio Land Rover variklio ir originalios pavarų dėžės derinys buvo lemiamas pasirinkimui; Prie pavarų dėžės išėjimo veleno pritvirtintas transmisijos stabdys. Transmisijos stabdys, kuris iš tikrųjų tarnauja kaip stovėjimo stabdys, leidžia stabdyti variklį važiuojant.
Variklis tikriausiai neveikė dešimtmečius. Žinoma, jis turi būti pakankamai patikimas, kad veiktų variklio valdymo sistemoje. Todėl pirmiausia reikėjo nuodugniai apžiūrėti ir išbandyti variklį. Buvo nustatyti šie tikslai:
- Apžiūrėti, pakeisti ir sureguliuoti variklio dalis;
- Sumontuokite variklį ant mobiliojo rėmo;
- Leiskite varikliui veikti esant klasikinei sąrankai;
- Variklio valdymo sistemos komponentų montavimas;
- Surinkite ir paruoškite MegaSquirt ECU;
- Leiskite varikliui veikti variklio valdymo sistemoje.
Pavarų dėžė:
Pavarų dėžė pagaminta iš armijos „Land Rover“. Žalia spalva iš tikrųjų ją išduoda.Kad vėliau su varikliu susidarytų kuo originalesnė visuma, žalieji dažai buvo pašalinti. Nuotraukoje dar nėra transmisijos stabdžio; vėliau jis buvo sumontuotas ant išėjimo veleno pagal gamyklines instrukcijas.
Patikrinkite, pakeiskite ir sureguliuokite variklio dalis:
Projekto pradžioje buvo neaišku, ar pateiktas variklis yra tinkamas naudoti. Apie variklio bloką buvo mažai žinoma, tik tiek, kad variklis stovėjo vietoje metų metus. Neaišku, ar kokios nors vidinės dalys buvo pažeistos ar net – galbūt nepataisomai – sugedusios. Pastaruoju atveju variklio pakeitimas kitu buvo vienintelė galimybė atnaujinti projektą.
Kad vėliau nebūtų padaryta išvada, kad variklis bus netinkamas naudoti, buvo nuspręsta variklį išardyti ir kapitališkai remontuoti. Detalių nusidėvėjimo modeliai buvo patikrinti ir palyginti su gamyklos specifikacijomis. Dalys, kurių matavimai neviršijo šių leistinų nuokrypių, buvo pakeistos. Atmestos dalys buvo pakeistos. Atsižvelgta į tikslą, kuriam variklis bus naudojamas; variklis turi būti sukonstruotas kuo mažesnėmis sąnaudomis, kad būtų pakankamai patikimas projekto įgyvendinimui ir naudojimui kaip mokymo ir mokymosi priemonė.
Variklis tvirtinamas prie tvirtinimo kronšteino pavarų dėžės korpuso tvirtinimo taškuose. Variklį galima pasukti į skirtingas padėtis. Dėl to tiek cilindro galvutė, tiek alyvos bakas yra optimaliai pasiekiami atliekant išmontavimo darbus. Kad variklis tinkamai veiktų, svarbu imtis atsargumo priemonių, kad būtų užtikrintas geras galutinis suspaudimo slėgis. Jei slėgis viename ar keliuose cilindruose yra per žemas, variklis blogai veikia, šlubuoja. Tokiu atveju reguliuoti su naujai sumontuotu uždegimu ir įpurškimo sistema bus sunku, jei ne neįmanoma.
Vienas iš pirmųjų patikrinimo taškų yra stūmokliai ir cilindrų sienelės. Norint tinkamai valdyti, stūmoklius reikėjo išimti iš variklio bloko. Išmontavus cilindro galvutę ir alyvos baką, stūmoklius buvo galima išimti. Stūmokliai buvo patikrinti, ar nėra ovalumo ir matomų nusidėvėjimo požymių. Stūmoklio žiedai taip pat buvo patikrinti, ar nesusidėvėję. Dėl susidėvėjusių stūmoklių žiedų gali sumažėti kompresija ir sumažėti alyvos sąnaudos; šiuo patikrinimu turi būti išvengta abiejų pasekmių. Be optinio patikrinimo, taip pat buvo išmatuotas tarpas tarp stūmoklio žiedo griovelių ir stūmoklio žiedo.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas matavimas, kai stūmoklis matuojamas varžto matuokliu. Be ovalumo, taip pat galima nustatyti atstumą tarp stūmoklio ir cilindro sienelės. Per didelis atstumas reiškia per didelį susidėvėjimą. Projektui tai reikštų, kad gali tekti sumontuoti kitus perteklinius stūmoklius. Vizualiai ir geometriškai įvertinus keturis stūmoklius, buvo nustatyta, kad per didelio susidėvėjimo nėra.
Pakeitus stūmoklio žiedus, reikia išmatuoti galutinį tarpą ir, jei reikia, sureguliuoti, kad stūmoklio žiedas nenutrūktų (dėl per mažo ar per didelio tarpo) ir kad neprarastų suspaudimo (nuotėkio nuostoliai dėl per didelio tarpo). ). Stūmoklio žiedas įdedamas į cilindrą, kurio skersmuo yra mažiausias. Spynos prošvaisa matuojama posūkio matuokliu. Šis matavimas parodytas paveikslėlyje. 1 cilindro stūmoklių žiedai buvo pakeisti dėl prastos būklės ir turėjo būti vienu milimetru mažesni; kai surenkami galai lietė vienas kitą.
Cilindro įvorių susidėvėjimas matuojamas tinkamu matavimo objektu. Rodyklės įlinkis parodo nusidėvėjimo laipsnį. Paveikslėlyje parodytas 4 cilindro cilindro išmatavimas. Cilindro skersmuo padidės, ypač toje pusėje, kur atsiranda slydimo jėga. Cilindro sienelės gali šiek tiek susidėvėti, tačiau nusidėvėjimas turi neviršyti leistinų nuokrypių. Matavimo rezultatai parodė, kad yra priimtinas cilindro sienelių susidėvėjimas. Optinis cilindrų įvorių patikrinimas parodė, kad kai kurios sienų dalys buvo lygios. Šlifavimo grioveliai beveik nebeliko.
Šlifavimo grioveliai, savotiški nedideli įbrėžimai, užtikrina, kad tarp stūmoklio žiedo ir cilindro sienelės visada būtų nedidelė alyvos plėvelė. Šios alyvos plėvelės pagrindinė užduotis yra sutepimas, tačiau ji taip pat tarnauja kaip sandariklis, todėl padeda pasiekti galutinį suspaudimo slėgį. Visose keturiose cilindrų rankovėse, naudojant tinkamą šlifavimo akmenį, buvo padaryti nauji šlifavimo grioveliai. Nuotraukoje parodyta ši operacija. Šlifavimo griovelius stengtasi taikyti kuo skersai, 45 laipsnių kampu.
Vožtuvai užsandarina degimo erdvę virš stūmoklio. Dėl nuotėkio išilgai vožtuvo lizdo prarandamas suspaudimas; kažkas, kam reikėtų užkirsti kelią. Norint patikrinti vožtuvų ir vožtuvo lizdo būklę, iš cilindro galvutės pirmiausia reikia išimti visus vožtuvus. Paveikslėlyje pavaizduota išmontuota vožtuvo spyruoklė nuo 1 cilindro įsiurbimo vožtuvo. 1 cilindro vožtuvų vožtuvų diskai buvo taip pažeisti, kad buvo nuspręsta pakeisti abu.
Po išmontavimo pasirodė, kad daugelis vožtuvų lizdų buvo suvalgyti / paveikti. Žemiau esančiame paveikslėlyje pavaizduotos 1 cilindro vožtuvų lizdai. Labai tikėtina, kad variklis nebūtų tinkamai veikęs, jei tai nebūtų patikrinta. Vien nušlifuoti naujus vožtuvus nepakaktų, todėl buvo nuspręsta išfrezuoti vožtuvų lizdus.
Su vožtuvo lizdo pjaustytuvu pašalinamas nedidelis medžiagos kiekis, kad vožtuvo lizdas vėl būtų lygus. Pjovimo kotas įstumiamas į vožtuvo kreiptuvą (žr. paveikslėlį žemiau). Tai užtikrina, kad pjaustytuvą būtų galima pastatyti tiesiai ant sėdynės. Apdirbimo proceso metu buvo atsižvelgta į du skirtingus kampus, kuriais reikia frezuoti. Labiausiai nukentėjo 1 ir 2 cilindrų vožtuvai. Siekiant išsamumo, visos aštuonios vožtuvų lizdai buvo apdirbti. Po frezavimo vožtuvai nušlifuojami specialiu abrazyvu, siekiant užtikrinti geriausią įmanomą sandarumą.
Alkūninio veleno su trimis pagrindiniais guoliais ir dviem atraminiais guoliais ašinis alkūninio veleno laisvumas matuojamas ciferblatu. Jei yra per didelis ašinis laisvumas, jei nėra mechaninio defekto, galima sumontuoti didesnį ašinį guolį. Paveikslėlyje parodytas matavimas parodė, kad ašinis tarpas buvo geras.
Tarpas tarp alkūninio veleno ir švaistiklio slydimo guolių, kitaip tariant: radialinis alkūninio veleno prošvaisa, matuojamas plastiku (žr. pav.). Plastigažas yra speciali plastikinė viela, kuri po suspaudimo deformuojasi visam laikui. Sumontavus guolio dangtelį arba švaistiklį, plastikas paliks įspaudą. Spaudos plotis rodo, kiek laisvumo yra tarp slydimo guolio ir alkūninio veleno.
Paskirstymo grandinė perduoda judesį iš alkūninio veleno į skirstomąjį veleną. Sumontavus stūmoklius, alkūninį veleną ir cilindro galvutę, po montavimo reikia iš naujo sureguliuoti paskirstymo grandinę. Kadangi trūko reguliavimo ir žymėjimų, reguliavimas turėjo būti nustatytas remiantis asimetrine vožtuvo schema. Naudojant laipsnio diską ant alkūninio veleno, galima nustatyti kampą, kuriuo atsidaro ir užsidaro įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai (žr. paveikslėlį). Paskirstymo dalys, tokios kaip žvaigždutės, grandinė, kreiptuvas ir įtempiklis, buvo patikrintos dėl optinio nusidėvėjimo. Tai buvo gerai.
Visos dalys priveržiamos pagal nustatytus priveržimo momentus. Kadangi variklis buvo išardytas, patikrinimus reikia atlikti nuvažiavus kelis kilometrus. Tačiau tai neįmanoma, nes variklis neįmontuotas transporto priemonėje. Todėl buvo nuspręsta „Land Rover“ nurodytus patikrinimus atlikti po 24 darbo valandų.
Variklio montavimas ant mobiliojo rėmo:
Tikslas buvo naudoti variklį kaip mokymo priemonę, veikiančią variklio valdymo sistemoje. Variklis nėra įdėtas į automobilį. Siekiant užtikrinti saugią ir patikimą sąranką, buvo nuspręsta variklį pastatyti ant tinkamo variklio rėmo. Variklis turi būti pritvirtintas prie variklio rėmo pradinėse variklio laikiklių vietose. Kadangi nėra paruoštų konvertavimo rinkinių, atramos turėjo būti pagamintos pagal užsakymą.
Konstravimo etape reikėjo pasirinkti, kaip turi būti sukonstruotas variklis. Variklio valdymo sistema turi būti sureguliuota esant padidintai variklio apkrovai. Kadangi originali pavarų dėžė turi transmisijos stabdį, buvo nuspręsta pavarų dėžę montuoti ir ant variklio rėmo. Įjungus šį transmisijos stabdį galima trumpai paleisti variklį esant apkrovai.
Esamų variklio laikiklių redagavimas ir pritaikymas leido patikimai prijungti variklį prie rėmo. Prie variklio rėmo taip pat yra galimybė pritvirtinti prietaisų skydelį, ant kurio, be kita ko, galima realizuoti valdiklius. Paveikslėlyje parodytas momentas, kai variklis kabo virš rėmo ir paruoštas tvirtinimui.
Variklio laikikliai paskirstymo pusėje pagaminti iš plieninių vamzdžių ir U profilių. Motociklo guma užtikrina amortizaciją. Du vamzdžiai apačioje sumontuoti vienas ant kito, kad variklio bloko ir pavarų dėžės derinys būtų sumontuotas kuo horizontaliau ant rėmo. Atramos tvirtinamos prie variklio bloko ir rėmo naudojant M8 ir M12 srieginius strypus, varžtus ir veržles.
Tokia pavarų dėžės atrama padaryta iš abiejų pavarų dėžės pusių, su kuriomis ji remiasi į rėmą.
Kai variklis ir pavarų dėžė buvo saugiai ir patikimai pritvirtinti prie rėmo, variklio surinkimas gali būti tęsiamas. Sumontavus reguliuojamas ir reguliuojamas dalis, tokias kaip karbiuratorius ir degimas, jos buvo sureguliuotos pagal gamyklines vertes.
Kiti varikliui veikti padedantys komponentai taip pat sumontuoti ant rėmo, pavyzdžiui, radiatorius, prietaisų skydelis su valdikliais ir degalų bakas. Šie komponentai aprašyti tolesnėse pastraipose.
Aušinimas:
Pradinės būklės aušinimas pasiekiamas dideliu radiatoriumi ir metaliniu aušinimo ventiliatoriumi, sumontuotu ant vandens siurblio. Kadangi variklis montuojamas ne transporto priemonėje, o ant mobiliojo rėmo, svarbu naudoti tinkamus antrinės rinkos komponentus. Metalinis aušinimo ventiliatorius buvo pakeistas elektra varomu aušinimo ventiliatoriumi su plastikinėmis ventiliatoriaus mentėmis. Plastikinė versija ne tik daug saugesnė, nes variklis pritaikytas edukaciniams tikslams (atlikdami matavimus atsižvelkite į asmeninį saugumą), bet ir labiau tinka greičiau įkaitinti radiatorių ir variklio bloką. Elektrinį aušinimo ventiliatorių galima įjungti ir išjungti mygtuku prietaisų skydelyje. Tai leidžia greitai sušildyti variklį, nes mažai galimybių jį apkrauti mechaniniu būdu. Kai variklis pašildomas, labiau tikėtina, kad atsiras „uždaras ciklas“, kuriame lambda jutiklio duomenys naudojami degalų įpurškimui valdyti. Pavyzdžiui, kai variklis šaltas – „atviroje kilpoje“ – vyksta papildomas sodrinimas: įpurškiant didesnį kuro kiekį (λ < 1), lambda jutiklio kuro korekcija yra nepageidautina.
Paveikslėlyje parodyta sumontuotos aušinimo sistemos komponentų apžvalga. Originalaus radiatoriaus nebuvo. Kadangi jo dydis ir svoris netiko montuoti ant motociklo rėmo, buvo pasirinktas mažesnis antrinės rinkos radiatorius. Viršutinės ir apatinės radiatoriaus žarnų jungčių skersmenys atitinka originalius.
Viršutinės ir apatinės radiatoriaus žarnos yra pagamintos pagal užsakymą su silikoninėmis žarnomis ir jungtimis. Elektrinis aušinimo ventiliatorius tvirtinamas prie tvirtinimo kronšteino. Viršutinė radiatoriaus žarna apsaugo radiatorių nuo apvirtimo. Viršslėgio dangtelis (0,9 baro) apsaugo aušinimo sistemą nuo per didelio slėgio. Kai slėgis pakyla per aukštai, ventilis radiatoriaus dangtelyje atsidaro prieš jėgą ir aušinimo skystis per perpildymą nuteka į surinkimo indą.
Eksperimentiškai reikėjo nustatyti, ar radiatorius turi pakankamai didelį srautą ir ar aušinimo ventiliatorius turi pakankamai galios išsklaidyti šilumą. Per pirmąjį bandymo etapą buvo nustatyta, kad sistema yra tvarkinga.
Prietaisų skydelis ir elektros instaliacija:
Prie rėmo pritvirtintas prietaisų skydelis, ant kurio yra indikatorių lemputės, jungikliai, MegaSquirt ECU, įvairios relės ir kabelių ryšuliai. Prietaisų skydelis naudojamas variklio funkcijoms stebėti ir valdyti.
Nuotraukoje parodytas prietaisų skydelis. Skaičius 1 paveiksle nurodo įžeminimo jungiklio vietą; raktas atjungia akumuliatorių nuo žemės. Kadangi išjungtam varikliui nereikia maitinti, saugiau atjungti įžeminimą, kai variklis paliekamas be priežiūros. Skaičius 2 rodo aušinimo ventiliatoriaus jungiklį. Skaičiai 3 ir 4 yra kintamosios srovės generatoriaus (D+) indikacinės lemputės, 5 – paleidimo mygtukas, o 6 – uždegimo jungiklis (15 gnybtas). Prietaisų skydelio gale yra saugiklių dėžutė. „MegaSquirt“ yra sumontuotas apatiniame skydelyje ir yra pažymėtas skaičiumi 7. Skaičius 8 rodo kuro siurblio relę. Prie prietaisų skydelio taip pat yra galimybė montuoti ištraukimo dėžę, ant kurios mokiniai gali atlikti matavimus. Tai leidžia osciloskopu išmatuoti jutiklių vertes ir pavaros valdiklius.
Originali starterio relė valdo starterio variklį; Mažu paleidimo mygtuku 86 kaištis yra prijungtas prie žemės, todėl tekėja valdymo srovė. Valdymo srovė sukuria magnetinį lauką, todėl pagrindinė srovė teka tarp gnybtų 30 ir 87; starterio variklis tiekiamas šia pagrindine srove, kol atleidžiamas paleidimo mygtukas.
Patobulintas kintamosios srovės generatorius tiekia akumuliatoriaus įkrovimo įtampą ir įkrovimo srovę. Indikatoriaus lemputė rodo, ar generatorius tinkamai įkraunamas. Lambda jutiklis, purkštukai ir uždegimo ritė gauna maitinimo įtampą iš saugiklių dėžutės. „MegaSquirt“ informacijos perdavimo ir įjungimo bei išjungimo komandos teikiamos kitais signalo ir įžeminimo laidais.
Kuro siurblys ir bakas.
Klasikinės komplektacijos mechaninis kuro siurblys montuojant variklio valdymo sistemos komponentus nebenaudojamas, nes darbinis slėgis per žemas (200mbar). Reikalingas degalų slėgis MPI purkštukams, valdomiems MegaSquirt ECU, yra 3 barai. Pakanka standartinio elektroninio kuro siurblio iš lengvojo automobilio. Dėl ribotos vietos buvo pasirinktas kompaktiškas agregatas, kuriame kuro bakas, siurblys ir filtras yra viename korpuse. Metalinis rėmas leidžia įrenginį pritvirtinti prie variklio rėmo. Vėlesniame projekto etape bus sumontuotos kuro žarnos, kurios sudaro jungtį tarp kuro siurblio ir įsiurbimo kolektorių purkštukų.
Maitinimo laidai nuo degalų siurblio eina per kabelio kanalą į prietaisų skydelį, kurio montavimas jau buvo aprašytas. Teigiamas siurblio laidas tiekiamas MegaSquirt per relę.
Naudokite variklį klasikine sąranka.
Prieš sumontuojant variklio valdymo sistemos komponentus, variklis iš pradžių buvo funkcionalus pagal klasikinę sąranką, t. y. su karbiuratoriumi ir skirstytuvu. 5.2 skyriuje aprašomi darbai, kurie buvo atlikti montuojant variklį ir pagalbinius komponentus ant variklio rėmo. Pirmajame bandymo etape, kai variklis buvo užvestas klasikine sąranka, patikrinimus buvo galima atlikti tokiomis sąlygomis:
- Šaltas paleidimas;
- Tuščia eiga;
- Padidėjęs greitis, padidėjusi apkrova;
- Ilgalaikis veikimas esant darbinei temperatūrai.
Aukščiau pateiktų patikrinimų metu paaiškėjo, kad dar reikia atlikti nemažai remonto darbų, kol variklis buvo pakankamai patikimas pertvarkymui.
- Po pirmojo variklio užvedimo paaiškėjo, kad aušinimo skysčio siurblio sandariklis nebetvarkingas; aušinimo skystis nutekėjo iš variklio bloko palei guolį. Problemai išspręsti pakako pakeisti aušinimo skysčio siurblį.
- Kita problema buvo užgesimas, kai variklis pasiekė darbinę temperatūrą. Uždegimas sugedo, todėl nebuvo įmanoma užvesti variklio. Problema buvo platintojas ir buvo lengvai išspręsta.
- Laikui bėgant tarp variklio ir pavarų dėžės susidarė alyvos nuotėkis. Tikriausiai nuotėkis atsiranda dėl alkūninio veleno sandariklio. Šis nuotėkis bus pašalintas užbaigus projektą.
Nustačius, kad variklis yra tvarkingas klasikinėje sąrankoje, galėjome tęsti elektroniką.
kitas: Jutikliai.
