Как поступает топливо из бака к карбюратору

Как поступает топливо из бака к карбюратору

Система питания двигателя с искровым зажиганием служит для приготовления горючей смеси, при сгорании которой в цилиндрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая затем в механическую. Горючая смесь состоит из топлива и воздуха, соединенных в определенной пропорции и тщательно перемешанных друг с другом.

Общее устройство и смесеобразование. В систему питания автомобиля с карбюраторным двигателем (рис. 3.1) Входят топливный бак 13, Топливный насос 7, топливные фильтры 5 и 19, Трубопроводы 20, Карбюратор 4, Воздухоочиститель 3, Впускной трубопровод 6. Отработавшие газы выходят через выпускные трубопроводы 22 И глушитель 18.

Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюратору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь из-за разрежения в цилиндрах с большой скоростью перемещается по впускному трубопроводу, при этом дополнительно перемешиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где сгорает. За счет давления образовавшихся при этом газов осуществляется работа двигателя.

Для автомобильных карбюраторных двигателей в качестве топлива применяют бензин, который, являясь легким жидким топливом, представляет собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся.

Основными свойствами бензина являются испаряемость, теплота сгорания и антидетонационная стойкость.

Антидетонационная стойкость — важное свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.

Детонация представляет собой особый вид сгорания рабочей смеси, протекающий с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях (2 ООО м/с и выше) распространения пламени в камере сгорания (при нормальном сгорании эта скорость составляет 20. 40 м/с) и сопровождающийся воз-

Никновением ударной волны высокого давления и значительным повышением давления в зоне детонации.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки и звон, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей.

Кроме того, наблюдается дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипание жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров. При этом в результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.

Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но даже и к их поломке или образованию крупных дефектов в виде трещин и изгиба деталей с последующим их разрушением. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя. Детонация, возникшая в двигателе при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки. Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива. Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.

Октановое число Бензина определяют на специальной установке (одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия) сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива, представляющего собой приготовляемую в различных пропорциях смесь сильно детонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изоок-тана).

При одинаковых антидетонационных свойствах приготовленной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина принимают равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси. Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может иметь двигатель, работающий на этом бензине. Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторые сорта бензина добавляют различные вещества — антидетонаторы.

Наиболее сильным антидетонатором является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Такой бензин называют этилированным. Этилированный бензин ядовит,

Рис. 3.1. Устройство топливной системы автомобиля ЗИЛ-433360:

1 — Топливный насос; 2 — Топливопровод подачи топлива к фильтру тонкой очистки; 3 — воздухоочиститель; 4 — Карбюратор; 5 — фильтр тонкой очистки топлива; 6 — Впускной трубопровод; 7 — тяга привода воздушной заслонки карбюратора; 8 — тяга привода ручного управления дроссельной заслонкой карбюратора; 9 — Ручка управления воздушной заслонки карбюратора; 10 — ручка ручного управления дроссельной заслонкой карбюратора; 11 — педаль управления дроссельной заслонкой карбюратора; 12 — фланец датчика указателя уровня топлива в баке; 13 — топливный бак; 14 — Угольник трубки подачи топлива в топливный насос; 15 — Приемная трубка; 16 — сетчатый фильтр очистки топлива; 17 — крышка топливного бака; 18 — глушитель; 19 — Фильтр-отстойник топлива; 20 — Трубопровод подачи топлива в топливный насос; 21 — приемные трубы глушителя; 22 — выпускной трубопровод

Поэтому для отличия от простого бензина его окрашивают. Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. В последнее время производство этилированного бензина в России постоянно сокращается и одновременно наращивается производство высококачественного топлива без добавок.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют следующие марки бензинов: А-86, АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» означает «автомобильный», а цифры — октановое число бензина.

Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции.

Необходимо, чтобы приготовляемая смесь, называемая горючей смесью, удовлетворяла двум основным требованиям:

• смесь при воспламенении в цилиндре двигателя должна сгорать очень быстро, в промежуток времени, измеряемый тысячными долями секунды, чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале его рабочего хода;

• бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты и работа двигателя была наиболее экономичной.

Смесь может сгорать быстро и полно при условии, если бензин с воздухом смешиваются в строго определенной массовой пропорции; при этом бензин должен быть очень мелко распылен в воздухе и хорошо с ним перемешан. В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом количестве, что и обеспечит одновременное быстрое и полное сгорание всей смеси.

В зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают следующие виды смесей: нормальная, обедненная, бедная, обогащенная, богатая.

Состав горючей смеси. При работе карбюраторного двигателя количество воздуха в горючей смеси может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому в зависимости от соотношения топлива и воздуха состав горючей смеси характеризуют специальным показателем — коэффициентом избытка воздуха а. Он представляет собой отношение действительного количества воздуха в смеси, кг, приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.

Нормальной Называется смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха. Такое количество воздуха теоретически необходимо для полного сгорания бензина (а = 1). При использовании нормальной смеси двигатель работает устойчиво со средними показателями по мощности и экономичности.

Обедненной Называется смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с его нормальным количеством (до 16,5 кг на 1 кг топлива, т. е. а = 1,10. 1,15). При работе на обедненной смеси мощность двигателя вследствие уменьшения скорости сгорания смеси несколько снижается, но экономичность заметно повышается, так как происходит наиболее полное сгорание бензина.

Бедной Называется смесь, имеющая значительный избыток юз-духа по сравнению с его нормальным количеством (а > 1,2). Из-за удаленности частиц распыленного в воздухе бензина бедная смесь горит медленно, и давление газов в цилиндрах двигателя понижается.

Из-за медленного горения смеси большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров и охлаждающей их жидкостью, что вызывает перегрев двигателя. Двигатель на бедной смеси работает неустойчиво, мощность его падает, и сильно возрастает удельный расход топлива (расход топлива на единицу мощности).

Работа на бедной смеси обычно сопровождается вспышками — «чиханием» в карбюраторе, так как пламя медленно догорающей в цилиндре смеси при открытии впускного клапана перебрасывается во впускной трубопровод, воспламеняя идущую по нему свежую смесь. «Чихание» в карбюраторе опасно и может вызвать пожар на автомобиле. Если количество воздуха превышает 19 кг на 1 кг бензина (а > 1,3), то такая горючая смесь не воспламеняется от искры свечи зажигания.

Обогащенной Называется смесь, имеющая незначительный недостаток воздуха по сравнению с его нормальным количеством — до 13 кг на 1 кг топлива (а = 0,85. 0,90). Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндре к началу рабочего хода поршня увеличивается. Поэтому при работе на обогащенной смеси двигатель развивает наибольшую мощность, но при несколько повышенном расходе топлива вследствие недостаточно полного его сгорания.

Богатой Называется смесь, имеющая значительный недостаток воздуха по сравнению с его нормальным количеством (а

Несгоревшие частицы бензина в виде копоти частично откладываются на стенках цилиндров, а основная часть несгоревших частиц выбрасывается в выпускной трубопровод и выходит из него в виде черного дыма.

В результате «догорания» несгоревшего бензина в выпускном трубопроводе возникают хлопки и «выстрелы», что является внешним признаком сильного обогащения смеси. При чрезмерном ее обогащении, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бензина (а

На основании рассмотренных свойств горючей смеси различных составов можно сделать вывод, что если двигатель по условиям работы не должен развивать полной мощности (при средних нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, так как расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с неполной нагрузкой значения не имеет.

При больших нагрузках целесообразнее работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызывает заметного увеличения общего расхода топлива за большой период времени. Работа на бедной и богатой смесях, вызывающих снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.

Карбюратор. Прибор, в котором происходит смешивание бензина с воздухом в определенной пропорции и тщательное распы-ливание бензина в воздухе, называется карбюратором.

Простейший карбюратор (рис. 3.2) состоит из следующих частей: поплавковой камеры 8 С поплавком 9, подвешенным шар-нирно на оси, и игольчатым клапаном 10; Дозирующего устройства с жиклером 7 и распылителем 6; Смесительной камеры 2 С диффузором 3, Дроссельной заслонкой 5 и воздушной заслонкой 7. Смесительная камера карбюратора соединяется с впускным трубопроводом 4 Двигателя.

Поплавковая камера 8, Служащая для поддержания постоянного уровня топлива в распылителе жиклера, представляет собой сосуд, в который топливо поступает из бака по трубке через сетчатый фильтр. Полость поплавковой камеры сообщается с атмосферой через вывод 77 в крышке камеры.

При помощи поплавка 9 С игольчатым клапаном 10 В камере и распылителе поддерживается постоянный уровень топлива, не доходящий на 1,0. 1,5 мм до конца распылителя. При таком уров-

Не топливо легко высасывается из распылителя и невозможно вытекание топлива из него при неработающем двигателе.

Если уровень топлива в камере понижается, то поплавок, опускаясь, открывает игольчатый клапан, и топливо поступает в камеру. Когда топливо достигает нормального уровня, поплавок, всплывая, закрывает иглой входное отверстие и прекращает доступ топлива.

Распылитель 6 Служит для подачи топлива в центр смесительной камеры, где оно распыливается, и представляет собой тонкую трубку, входящую в смесительную камеру и сообщающуюся через жиклер с поплавковой камерой.

Жиклер 7дозирует количество топлива, проходящего к распылителю; он сделан в виде пробки с калиброванным отверстием.

Смесительная камера 2, предназначенная для смешивания топлива с воздухом, представляет собой короткий прямой или изогнутый патрубок, одним концом соединенный с впускным трубопроводом двигателя, а другим — с воздухоочистителем, через который в карбюратор поступает очищенный воздух.

Диффузор 3 Служит для увеличения скорости воздушного потока в центре смесительной камеры и создания разрежения около

Конца распылителя, что необходимо для высасывания из него топлива и лучшего распыления последнего. Диффузор представляет собой короткий патрубок, суженный внутри, и устанавливается в смесительной камере около конца распылителя.

Дроссельной заслонкой 5 изменяют проходное сечение для горючей смеси и тем самым регулируют количество горючей смеси, поступающей из карбюратора в цилиндры двигателя. В соответствии с количеством поступающей в цилиндры смеси изменяются мощность двигателя и число оборотов коленчатого вала. Дроссельной заслонкой управляет водитель из кабины при помощи педали.

Воздушной заслонкой 7 можно уменьшать проходное отверстие для воздуха, поступающего в карбюратор, и тем самым увеличивать разрежение в смесительной камере, а следовательно, повышать подачу топлива. Воздушную заслонку обычно используют только при пуске двигателя и управляют ею из кабины водителя.

Простейший карбюратор работает следующим образом. При вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска, происходящих в его цилиндрах, через смесительную камеру 2 Карбюратора проходит воздух. В горловине диффузора 3 Вследствие ее сужения скорость воздушного потока значительно возрастает, и около конца распылителя б образуется разрежение. При этом топливо из распылителя поступает в смесительную камеру струйками, которые распыливаются на мельчайшие частицы проходящим с большой скоростью воздухом.

Топливо перемешивается с воздухом, испаряется в нем, и полученная горючая смесь поступает в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 4. Поплавковая камера 8 С помощью поплавка 9 И игольчатого клапана 10 Непрерывно поддерживает в распылителе нормальный уровень топлива.

В зависимости от нагрузки на двигатель водитель устанавливает дроссельную заслонку 5 карбюратора в различные положения, и в цилиндры двигателя поступает большее или меньшее количество горючей смеси, что обеспечивает необходимую мощность двигателя и скорость движения автомобиля.

Карбюраторы в зависимости от расположения патрубка смесительной камеры и направления в нем потока смеси могут быть с восходящим, горизонтальным или падающим потоком. В карбюраторах с восходящим потоком в смесительной камере горючая смесь движется снизу вверх. В карбюраторах с горизонтальным потоком смесь движется в патрубке смесительной камеры в горизонтальном направлении. В карбюраторах с падающим потоком смесь движется в смесительной камере сверху вниз — падает (см. рис. 3.2).

В карбюраторе с падающим потоком вследствие простой формы смесительной камеры, представляющей собой вертикальный патрубок, и непосредственного соединения ее с воздухоочистителем сопротивление воздушному потоку меньше, и топливо легче увлекается воздухом вниз, что улучшает наполнение цилиндров горючей смесью. В результате этого мощность и экономичность двигателя несколько повышаются. Кроме того, такой карбюратор, устанавливаемый выше впускного патрубка, более доступен для осмотра и регулировки. В этом случае упрощается также размещение воздухоочистителя и соединение его с карбюратором. Поэтому карбюраторы с падающим потоком получили на автомобилях преимущественное распространение.

На автомобиле различают следующие основные рабочие режимы работы двигателя: пуск, холостой ход, средняя нагрузка, полная нагрузка, быстрый переход со средней нагрузки на полную. Для обеспечения наиболее эффективной работы двигателя на этих режимах в его цилиндры необходимо подавать не только различное количество горючей смеси, но и смесь различного состава.

При пуске двигателя в его цилиндры должно поступать возможно большее количество наиболее легко испаряющихся даже при низкой температуре легких фракций топлива. Это достигается значительным обогащением смеси путем увеличения подачи в смесительную камеру карбюратора и на стенки впускного трубопровода топлива, из которого испаряется достаточное для пуска двигателя количество легких фракций. Поэтому карбюратор должен иметь специальное пусковое устройство, создающее около конца распылителя такое разрежение, при котором топливо вытекает из него в количестве, достаточном для пуска двигателя. Для этой цели обычно используют воздушную заслонку.

На холостом ходу в цилиндры следует подавать небольшое количество горючей смеси, но она должна быть обогащенной, чтобы работа двигателя была устойчивой. Чтобы двигатель мог работать при прикрытой дроссельной заслонке карбюратора, в него включают специальное устройство, называемое системой холостого хода.

При средних нагрузках^ начиная от самых малых и до 85 % полной нагрузки двигателя, в его цилиндры нужно подавать разное количество горючей смеси примерно постоянного состава, но слегка обедненной (а = 1,10. 1,15), что необходимо для экономичной работы двигателя. Для поддержания примерно постоянного наиболее выгодного состава смеси при различной степени открытия дроссельной заслонки на средних нагрузках, т. е. для компенсации состава смеси, в карбюраторе должно быть специальное компенсационное устройство.

При полной нагрузке двигателя смесь, подаваемая в его цилиндры, должна быть обогащенной (а = 0,90. 0,85), что необходимо для получения наибольшей мощности двигателя. Для выполнения этого требования в карбюратор вводят специальное устройство, называемое экономайзером.

При быстром переходе со средней нагрузки на полную (открытии дроссельной заслонки) необходимо подавать в цилиндры обогащенную смесь, чтобы быстро увеличивалось число оборотов вала и повышалась мощность двигателя, т. е. чтобы двигатель имел хорошую приемистость. Для повышения приемистости двигателя в карбюратор вводят специальное устройство, называемое ускорительным насосом.

Рассмотрим подробно устройство и работу элементов, входящих в карбюратор для обеспечения нормальной работы двигателя на всех режимах.

Пусковым устройством В карбюраторе является воздушная заслонка с автоматическим клапаном. Воздушная заслонка 2 (рис 3.3) установлена на вращающемся валике в воздушном патрубке карбюратора. На наружном конце валика закреплен приводной рычаг, связанный гибкой тягой с кнопкой управления заслонкой, которая расположена на щитке в кабине.

При закрытой воздушной заслонке даже в случае малой частоты вращения коленчатого вала в смесительной камере образуется большое разрежение, вызывающее усиленное вытекание топлива через распылитель 3 Главного жиклера 4 И из каналов 7 и 9 Системы холостого хода. Топливо, поступающее в избытке в смесительную камеру, движется в виде пленки по стенкам трубопроводов, захватывается воздухом, испаряется в нем и в виде богатой смеси поступает в цилиндры, обеспечивая пуск двигателя.

Для устранения чрезмерного подсоса топлива при длительном прикрытии воздушной заслонки на ней обычно ставят автоматический клапан 1. При значительном увеличении разрежения в камере клапан 1 Открывается под давлением воздуха, и он поступает в смесительную камеру, вследствие чего разрежение в ней снижается.

У некоторых карбюраторов воздушная заслонка управляется на всех режимах работы двигателя автоматически с помощью специ-

Рис. 3.3. Пусковое устройство и система холостого хода:

1— клапан воздушной заслонки; 2 — Воздушная заслонка; 3 — распылитель; 4 — Главный жиклер; 5, 8 И 14 — регулировочные винты; 6 — дроссельная заслонка; 7 и 9 — Каналы системы холостого хода; 10 — Жиклер холостого хода; // — топливный канал; 12 — Воздушный жиклёр; 13 — Диффузор; 15 — Поплавковая камера

Ального температурного регулятора. Это обусловливает легкий пуск двигателя, быстрый прогрев и наиболее рациональное использование воздушной заслонки для обогащения смеси в зависимости от теплового состояния двигателя.

Система холостого хода Служит для обеспечения работы двигателя с малым числом оборотов без нагрузки (на холостом ходу). В эту систему входят топливный жиклер 10 Холостого хода (см. рис 3.3), воздушный жиклер 12, Каналы 11, 7 и 9 и регулировочные винты 5, 8 и 14. Топливный жиклер 10 Холостого хода сообщается с поплавковой камерой 15.

При прикрытии дроссельной заслонки 6, Что необходимо для работы двигателя на холостом ходу при малой частоте вращения коленчатого вала, разрежение в диффузоре 13 Карбюратора падает настолько, что поступление топлива из распылителя 3 Главного жиклера 4 Прекращается.

За дроссельной заслонкой 6, Наоборот, создается сильное разрежение, вследствие чего топливо засасывается через жиклер 10 Холостого хода в канал 11, Куда через воздушный жиклер 12 Поступает воздух, улучшающий последующее распыление топлива. Полученная эмульсия (крупные частицы топлива с воздухом) проходит через выходное отверстие канала 7 в смесительную камеру карбюратора.

В смесительной камере эмульсия смешивается с воздухом, проходящим через щели неплотно прикрытой дроссельной заслонки, топливо дополнительно испаряется, и смесь поступает в цилиндры двигателя. При открытии дроссельной заслонки разрежение у выходного отверстия канала холостого хода падает, и система выключается.

Для повышения плавности перехода двигателя с режима холостого хода на режим работы с нагрузкой канал холостого хода обычно имеет два выходных отверстия. Отверстие канала 9 Расположено перед дроссельной заслонкой (в прикрытом ее положении), а отверстие канала 7 — за ней.

Когда заслонка прикрыта, эмульсия поступает во впускной патрубок через отверстие канала 7 за заслонкой, а через отверстие канала 9 Подается воздух в канал 11 Холостого хода, вследствие чего разрежение в нем снижается и уменьшается количество поступающего топлива, а также улучшается приготовление эмульсии.

При небольшом открытии заслонки отверстие канала 9 Перекрывается ее краем, разрежение в канале 11 Возрастает, и через отверстие канала 7 поступает большее количество топлива. При дальнейшем открытии заслонки 6 Оба отверстия оказываются за заслонкой, и эмульсия поступает в цилиндры в большем количестве. Таким образом, по мере открытия заслонки количество топлива, подаваемого системой холостого хода, постепенно возрас-

Тает, что и способствует плавному переходу на режимы работы с нагрузкой.

Частоту вращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки (холостой ход) регулируют прикрытием дроссельной заслонки с помощью ограничительного упорного винта 5 на рычаге ее оси. Количество поступающего топлива, т. е. качество смеси, регулируют винтом # холостого хода. При ввертывании этого винта смесь становится беднее, при отвертывании его — богаче. В некоторых карбюраторах качество смеси регулируют винтом 14, Изменяющим сечение воздушного канала. При ввертывании винта 14 Разрежение в канале 77, возрастает, и топливо поступает в большом количестве — смесь обогащается; при отвертывании винта разрежение уменьшается, и смесь обедняется.

Устройство для компенсации состава смеси Предназначено для поддержания примерно постоянного состава смеси при различном открытии дроссельной заслонки. Компенсация состава смеси в современных карбюраторах осуществляется:

• пневматическим торможением топлива;

• регулированием разрежения в диффузоре;

Компенсация состава смеси пневматическим торможением топлива получила применение в большинстве моделей современных карбюраторов благодаря простоте соответствующих устройств и надежности действия. В карбюраторах с компенсацией состава смеси данным способом в главную дозирующую систему входят главный жиклер 7 (рис. 3.4) с каналом и распылителем 2, топливный колодец 4, В котором установлена эмульсионная трубка 3 С боковыми отверстиями и воздушный жиклер 5, сообщающий полость эмульсионной трубки с атмосферой.

Через главный жиклер 7 полость колодца 4 Заполняется до определенного уровня топливом. По мере увеличения открытия дроссельной заслонки 8 И повышения разрежения в диффузоре 7 ко-

Рис. 3.4. Устройство для компенсации состава смеси:

1 — диффузор; 2 — Распылитель; 3 — Эмульсионная трубка; 4 — Топливный колодец; 5 — воздушный жиклер; 6 — Поплавковая камера; 7— главный жиклер; 8 — дроссельная заслонка

Личество топлива, поступающего через главный жиклер 7, так же, как и в простейшем карбюраторе, начинает возрастать не пропорционально количеству воздуха, проходящего через диффузор, что вызывает обогащение смеси.

Однако этому препятствует торможение топлива, выходящего из жиклера, воздухом, поступающим в колодец 4 Через воздушный жиклер 5 И боковые отверстия эмульсионной трубки 3; При этом разрежение перед жиклером 7 изменяется в требуемых пределах.

С увеличением открытия дроссельной заслонки 8 И возрастанием разрежения в диффузоре 7 повышается расход топлива из распылителя 2, и уровень его в колодце 4 Понижается. Вследствие этого в эмульсионной трубке 3 Открывается все больше боковых отверстий, и воздух, поступая в колодец через воздушный жиклер 5 Все в увеличивающемся количестве, притормаживает истечение топлива из жиклера 7.

Таким образом, воздух, поступающий в колодец 4 Главной дозирующей системы, регулирует разрежение перед жиклером так, что через жиклер при разных открытиях дроссельной заслонки всегда проходит только такое количество топлива, которое необходимо для получения смеси требуемого экономичного состава. При таком способе компенсации смеси обеспечивается также предварительное эмульсирование топлива воздухом в колодце с помощью эмульсионной трубки, что улучшает процесс смесеобразования в карбюраторе. В карбюраторах некоторых типов дополнительная корректировка состава смеси при данном способе компенсации осуществляется системой холостого хода, питаемой из главной дозирующей системы и работающей при средних открытиях дроссельной заслонки.

Экономайзером Называется устройство, с помощью которого смесь автоматически обогащается при полной нагрузке двигателя. Экономайзер состоит из жиклера 13 (рис. 3.5) и клапана 12 С автоматическим управлением. Жиклер 13, Соединенный обычно с распылителем 2 Главного жиклера, дозирует дополнительное количество топлива. Клапан 72 перекрывает отверстие, через которое проходит топливо из поплавковой камеры к жиклеру экономайзера.

Клапан экономайзера может иметь механический или пневматический привод. При механическом приводе экономайзера (рис. 3.5, А) Клапан 72 открывается при помощи штока 7, тяги 10 И рычага 14, Закрепленного на оси дроссельной заслонки 75. При открытии заслонки на 80. 85 % шток 7давит на клапан 72, который открывается и пропускает через жиклер 13 Экономайзера в распылитель 2 дополнительное топливо, обогащающее смесь.

При пневматическом приводе экономайзера (рис. 3.5, Б) Над клапаном 72 в карбюраторе расположен шток 7 с плунжером 8, Заключенный в изолированной цилиндрической камере. Шток отжимается книзу пружиной 19. Камера поршня верхним каналом 18

Сообщается с впускным патрубком за дроссельной заслонкой 75, а нижним каналом 16 — с воздушным патрубком или атмосферой.

При средних открытиях дроссельной заслонки разрежение за ней больше, чем в воздушном патрубке. Это разрежение передается по каналу 18 В камеру поршня, вследствие чего поршень 77 пневматического привода под действием атмосферного давления поднимается, преодолевая сопротивление пружины. При этом клапан 12 Закрыт и экономайзер выключен.

При открытии дроссельной заслонки, близком к полному, давление в воздушном и впускном патрубках карбюратора становится почти одинаковым, и шток 7 под действием пружины 19 Опускается вниз, надавливает на стержень клапана 12 И открывает его. При этом из поплавковой камеры через открытый клапан и жиклер 13 Экономайзера в распылитель 5 поступает дополнительное топливо, обогащающее смесь.

Преимущество экономайзера с пневматическим приводом заключается в зависимости его действия не только от положения дроссельной заслонки (нагрузочного режима), но и от частоты вращения коленчатого вала (скоростного режима). Включение экономайзера с пневматическим приводом происходит при разных положениях дроссельной заслонки, в зависимости от частоты вра-

Рис. 3.5. Экономайзер:

А — С механическим приводом; Б — С пневматическим приводом; 1 — Диффузор; 2 И 5 — распылители; 3 — Внутренний диффузор; 4 — Соединительная трубка; 6 — Нагнетательный клапан; 7 — шток; 8 — Плунжер; 9 — Поплавковая камера; 10 — Тяга; /1 — впускной клапан; 12 — Клапан экономайзера; 13 — Жиклер экономайзера; 14— Рычаг; 15 — Дроссельная заслонка; 16 И 18— Воздушные каналы; 17 —

Поршень; 19 — Пружина

Щения вала. Чем она меньше, тем при меньшем открытии дроссельной заслонки включается экономайзер. Это дает возможность использовать экономайзер при разгоне автомобиля, при этом улучшается его приемистость и сохраняется высокая экономичность при равномерном движении.

Кроме экономайзера, оборудованного клапаном с принудительным открытием, в некоторых карбюраторах применяют так называемый эконостат, который обогащает смесь, подавая дополнительное количество топлива из поплавковой камеры в смесительную по специальному каналу и через специальный распылитель вследствие значительного увеличения разрежения у конца распылителя при полном открытии дроссельной заслонки.

Ускорительный насос Служит для улучшения приемистости двигателя благодаря принудительному впрыску дополнительных порций топлива в смесительную камеру при резком открытии дроссельной заслонки. Ускорительный насос, который может иметь механический, пневматический или диафрагменный привод, устанавливают отдельно или совмещают с экономайзером.

При механическом приводе шток плунжера 8 (см. рис. 3.5, А) Тягой 10 И рычагом 14 Соединен с валиком дроссельной заслонки 75. Когда заслонка быстро открывается, валик ее поворачивается, опуская шток с плунжером 8 Вниз.

Под действием давления топлива впускной клапан 77 закрывается, а нагнетательный 6 Открывается, и дополнительная порция топлива через канал и распылитель 5 впрыскивается в смесительную камеру, вследствие чего смесь обогащается и улучшается приемистость двигателя. При закрытии дроссельной заслонки плунжер # поднимается вверх, и колодец его через впускной клапан 77 опять заполняется топливом. Нагнетательный клапан 6 При этом закрывается, в результате устраняется подсос воздуха из смесительной камеры в колодец ускорительного насоса.

Для того чтобы плунжер, давящий на топливо, не оказывал сопротивления быстрому открытию заслонки, усилие от рычага 14 На плунжер 8 Передается через пружину, которая при этом сжимается. Разжимаясь, пружина плавно опускает плунжер вниз по мере расхода топлива из колодца. Это также способствует более затяжному впрыску топлива. •

Привод ускорительного насоса может быть также пневматическим. При средних открытиях дроссельной заслонки 75 (см. рис. 3.5, Б) Вследствие разрежения за ней, которое передается в камеру по каналу 18, Поршень 7 7 вместе с плунжером 8 Удерживается в верхнем положении, сжимая пружину 19.

При резком открытии дроссельной заслонки разрежение за ней и в камере быстро падает, и поршень 77с плунжером #под действием пружины 19 Опускается вниз. При этом впускной клапан 77 под давлением топлива закрывается, а нагнетательный открывается,

И топливо через распылитель 5 Впрыскивается в смесительную камеру, в результате чего обогащается смесь и достигается хорошая приемистость двигателя.

При диафрагменном приводе ускорительного насоса в карбюраторе имеется камера 5 (рис. 3.6), Закрытая крышкой 6, Под которой закреплена гибкая мембрана 7 с пружиной 4 И наружным приводным рычагом соединенным тягой 10 С рычагом дроссельной заслонки 77.

Камера 5 Сообщается с поплавковой камерой через впускной шариковый клапан 3 И с жиклером и распылителем 7 Ускорительного насоса через канал. При резком открытии дроссельной заслонки 77 Мембрана 7, перемещаясь в камере 5, Подает топливо под давлением через жиклер и распылитель 7 В смесительную камеру. Впускной клапан 3 При этом закрывается, а нагнетательный 2 Открывается. При обратном ходе мембраны 7 Под действием пружины камера через впускной клапан 3 Заполняется топливом.

Для улучшения смесеобразования в современных карбюраторах применяют многодиффузорную систему. Топливо из распылителя 2 (см. рис. 3.5, А) Поступает во внутренний диффузор 3 И распыливается проходящим через него воздухом. Полученная смесь проходит через второй диффузор 7, Где повторно распыливается воздухом. Ставят также и тройные диффузоры.

Для сохранения постоянной регулировки карбюратора поплавковая камера непосредственно не сообщается с атмосферой, а соединяется обычно с воздушным патрубком. В этом случае поплавковая камера герметично закрыта крышкой и при помощи трубки 4 Сообщается с воздушным патрубком смесительной камеры.

Рис. 3.6. Ускорительный насос с мембранным приводом:

1 — распылитель; 2— Нагнетательный клапан; 3 — впускной клапан; 4— Пружина; 5 — камера ускорительного насоса; 6 — крышка; 7 — мембрана; 8 — рычаг; 9 — Поплавковая камера; 10 — Тяга; /1 — дроссельная заслонка

При таком соединении в поплавковую камеру поступает очищенный в воздухоочистителе воздух, вследствие чего уменьшается загрязнение камеры. Кроме того, в этом случае регулировка карбюратора и его работа меньше зависят от типа присоединенного к карбюратору воздухоочистителя и от его состояния, так как давление в смесительной и поплавковой камерах при изменении состояния воздухоочистителя изменяется на одну и ту же величину. Такие карбюраторы называются балансированными.

На рядных двигателях с большим числом цилиндров и на У-об-разных двигателях в целях создания наиболее благоприятных условий для поступления горючей смеси в каждый цилиндр устанавливают карбюраторы с двумя смесительными камерами — двухкамерные.

Применяют двухкамерные карбюраторы с параллельным и последовательным включением. В первом случае одна смесительная камера самостоятельно питает одну группу цилиндров, а другая — другую. Параллельно работающие смесительные камеры имеют одинаковое устройство и действие и питаются из одной общей поплавковой камеры; дроссельные заслонки их открываются одновременно.

В двухкамерных карбюраторах с последовательным открытием дроссельных заслонок и включением смесительных камер обе камеры питают все цилиндры двигателя. В таких карбюраторах при холостом ходе и малых нагрузках все цилиндры питаются от одной камеры — первичной; при увеличении нагрузки в работу последовательно включается и другая камера — вторичная. В случае применения такого карбюратора обусловливается более устойчивая и экономичная работа двигателя при малых и средних нагрузках благодаря увеличению скорости потока воздуха в первичной камере и высокой мощности при полной нагрузке в результате хорошего наполнения цилиндров при работе обеих камер.

Необходимая последовательность открытия дроссельных заслонок основной (первичной) и дополнительной (вторичной) смесительных камер у карбюраторов большинства моделей осуществляется специальной конструкцией механического кулисного привода заслонок. Применяют также автоматический самостоятельный привод дроссельной заслонки вторичной смесительной камеры с помощью вакуумного диафрагменного устройства.

На некоторых многоцилиндровых двигателях легковых автомобилей устанавливают двухсекционные четырехкамерные карбюраторы, у которых каждая секция, состоящая из двух смесительных камер, последовательно включающихся в работу, питает одну группу цилиндров.

Ограничитель частоты вращения коленчатого вала Применяют на двигателях грузовых автомобилей для повышения надежности, так как при работе двигателя с чрезмерно большой частотой вра-

Щения коленчатого вала увеличивается износ деталей, а также возможна их поломка. Ограничители частоты вращения коленчатого вала могут быть пневмоцентробежного типа или с электронным управлением.

Ограничитель пневмоцентробежного типа состоит из двух частей: центробежного механизма — датчика, обеспечивающего включение и выключение ограничителя, и исполнительного диафраг-менного механизма, поворачивающего дроссельные заслонки. Применение ограничителей этого типа в последнее время носит ограниченный характер, и все большее применение находят ограничители частоты вращения коленчатого вала с электронным блоком управления (БУ), встроенным в карбюратор.

Примером современного карбюратора с электронным блоком управления является карбюратор К-96, устанавливаемый на двигателе ЗИЛ-508.10. В карбюраторе К-96 в наклонных каналах системы холостого хода установлены два электромагнитных клапана и контактный датчик положения дроссельных заслонок, которые входят в систему автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода и ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала. Нормальное состояние клапанов — открытое.

Система состоит из электронного БУ, датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя (в качестве датчика частоты вращения используется система зажигания), датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика углового положения дроссельных заслонок карбюратора, двух электромагнитных клапанов и жгута проводов. Электронный БУ имеет встроенную в блок световую сигнализацию и полупрозрачный корпус, позволяющий визуально контролировать работоспособность системы.

В БУ поступают электрические сигналы от системы зажигания, датчика углового положения дроссельных заслонок, датчика температуры охлаждающей жидкости, в соответствии с которыми БУ выдает команду на включение электромагнитных клапанов. Датчик углового положения дроссельных заслонок представляет собой электрический контактный выключатель, установленный под упорным винтом дроссельных заслонок карбюратора. Датчик посылает электрический сигнал в БУ при закрытом положении дроссельных заслонок, когда контакты замкнуты.

Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода и ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя работает следующим образом. На режиме принудительного холостого хода при частоте вращения коленчатого вала двигателя более 1 300 мин»1, температуре охлаждающей жидкости более 60 °С и полностью прикрытых дроссельных заслонках (педаль управления дроссельными заслонками отпущена) БУ включает электромагнитные клапаны, которые

Перекрывают подачу топлива. На корпусе БУ ярко загораются два красных сигнализатора.

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя (менее 1 300 мин-1) или при нажатии на педаль управления дроссельными заслонками БУ выключает электромагнитные клапаны (сигнализаторы на БУ гаснут), и двигатель начинает работать в обычном режиме холостого хода. Слабое мерцание сигнализаторов на БУ свидетельствует о его включении, но не является показателем включения электромагнитных клапанов.

При достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала более 3 225 мин-1 происходит включение одного из электромагнитных клапанов, при этом включается один из сигнализаторов БУ. При дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя (более 3 300 мин-1) происходит включение другого электромагнитного клапана и второго сигнализатора. При этом происходит ограничение частоты вращения коленчатого вала.

Ограничение частоты вращения коленчатого вала двигателя осуществляется путем обеднения состава топливной смеси из-за кратковременного прекращения подачи топлива при включении электромагнитных клапанов. При снижении частоты вращения до определенного предела происходит автоматическое выключение электромагнитных клапанов, и состав смеси вновь обогащается. Таким образом, на этом режиме работы двигателя происходит периодическое синхронное изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя и состава смеси в заданных пределах.

Топливный насос. Для принудительной подачи топлива из топливного бака в поплавковую камеру карбюратора служит топливный насос. На карбюраторных двигателях применяется диафраг-менный топливный насос, показанный на рис. 3.7.

Топливный насос состоит из трех основных частей: крышки 14, Головки 1 И корпуса 6, Отлитых под давлением из цинкового сплава. В корпусе имеется коромысло 77 с возвратной пружиной 12 И рычаг 10 Для ручной подкачки топлива. Между корпусом и головкой расположена диафрагма 13, Которая собрана на толкателе 8 С двумя тарелками. Коромысло действует на толкатель через текстолитовую опорную шайбу Р. Под диафрагмой установлена пружина 7 диафрагмы. В головке насоса имеется три впускных клапана 5 и три выпускных клапана 75.

При движении диафрагмы вниз топливо из топливного бака по трубке поступает через отверстие штуцера 2 И проходит через сетчатый фильтр 3 К впускным клапанам; при движении вверх топливо нагнетается через выпускные клапаны 75 в полость головки 7 насоса, а оттуда через отверстие штуцера 16 Поступает в фильтр тонкой очистки и затем в карбюратор.

Так как режим нагнетания насоса осуществляется с помощью пружины определенной жесткости, давление топлива перед кар-

Рис. 3.7. Топливный насос:

1 — Головка насоса; 2 — Штуцер для подвода топлива; 3 — сетчатый фильтр; 4 — Резиновая прокладка; 5 — впускной клапан; 6 — корпус; 7 — пружина диафрагмы; 8 — толкатель; 9 — опорная шайба; 10 — рычаг для ручной подкачки топлива; /1 — коромысло; 12 — Возвратная пружина; 13 — диафрагма; 14 — крышка; 15 — выпускной клапан; 16 — Штуцер для отвода топлива

Бюратором не должно превышать соответствующего значения. Подача топлива регулируется автоматически путем изменения хода диафрагмы в зависимости от расхода топлива двигателем.

Топливные фильтры. Для тщательной очистки топлива от механических примесей и воды перед поступлением его в карбюратор применяют топливные фильтры (рис. 3.8).

На автомобилях обычно применяют двойную очистку топлива. Для первичной очистки применяется сетчатый фильтр, установленный непосредственно в топливном баке. На грузовых автомобилях дополнительно на раме или кронштейне топливного бака устанавливается фильтр-отстойник пластинчатого типа (рис. 3.8, А).

Рис. 3.8. Топливные фильтры карбюраторного двигателя:

А — Топливный фильтр-отстойник; Б — топливный фильтр тонкой очистки топлива с керамическим фильтрующим элементом; В — топливный фильтр тонкой очистки топлива с бумажным фильтрующим элементом; 1 — Топливопровод к топливному насосу; 2 — болт крышки; 3 — Топливопровод от топливного бака; 4 — прокладка фильтрующего элемента; 5 — Фильтрующий элемент; 6 — стойка фильтрующего элемента; 7 — поджимная пружина; 8 — Сливная пробка; 9 — Корпус; 10 — паронитовая прокладка; /1 — пробка; 12 — Пластина фильтрующего элемента; 13 — отверстия в пластинах; 14 — выступы в пластинах; 15 — отверстия в пластинах для стоек; 16 и 17 — Соответственно штуцеры для подвода и отвода топлива; 18 — Прокладка корпуса; 19 — Пластмассовый стакан-отстойник; —♦ — направление движения топлива

Фильтрующий элемент топливного фильтра-отстойника состоит из большого числа алюминиевых пластин 12 Толщиной 0,15 мм, которые имеют выступы 14 Высотой 0,05 мм. Поэтому между пластинами остается щель шириной 0,05 мм, и в отверстия 13 Проходит только чистый бензин, а частицы песка и грязи крупнее 0,05 мм задерживаются.

Фильтр тонкой очистки топлива с керамическим или бумажным фильтрующим элементом (рис. 3.8, Бив) Установлен на кронштейне на впускном трубопроводе двигателя за топливным насосом.

Как поступает топливо из бака к карбюратору

Система питания карбюраторного двигателя

Система питания карбюраторного двигателя предназначена для очистки топлива и воздуха, приготовления горючей смеси требуемого состава и качества и подачи ее в необходимом количестве в цилиндры двигателя, а также для отвода из цилиндров отработавших газов.

Система питания автомобильного карбюраторного двигателя состоит из топливного бака, фильтра-отстойника, топливопроводов, насоса, карбюратора, впускного трубопровода, выпускного трубопровода, глушителя, воздухоочистителя, ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала, указателя уровня топлива и других элементов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

При работе двигателя топливо из бака через фильтр по топливопроводу поступает в топливный насос, который нагнетает топливо в карбюратор. В карбюраторе топливо распыляется на мельчайшие частицы, смешивается с воздухом, поступившим из атмосферы через воздушный фильтр, и образует горючую смесь. Под действием разрежения, создаваемого поршнями при тактах впуска, горючая смесь из карбюратора по впускному трубопроводу подводится в цилиндры двигателя. Горючая смесь, поступившая в цилиндры двигателя и смешанная с оставшимися от предыдущего цикла продуктами сгорания, образует рабочую смесь. После сгорания рабочей смеси отработавшие газы через выпускной трубопровод и глушитель шума выпуска отводятся в окружающую среду.

На двигателе автобуса ЛA3-695H установлен карбюратор К-88А — двухкамерный с падающим потоком горючей смеси и с балансированной поплавковой камерой. Он состоит из трех основных частей: верхней — воздушного патрубка с крышкой поплавковой камеры; средней — корпуса нижней — нижнего патрубка. Верхняя и средняя части карбюратора отлиты из цинкового сплава, нижняя — из чугуна.

В верхней части карбюратора установлены: сетчатый фильтр, игольчатый клапан и воздушная заслонка с клапаном. Поплавковая камера связана с воздушным патрубком балансировочной трубкой. В средней части размещены: ускорительный насос с поршнем и клапанами; клапан экономайзера с механическим приводом; поплавковая камера; поплавок с пружиной, две смесительные камеры. В каждой камере имеются большой и малый диффузоры, главный и воздушный жиклеры, жиклер холостого хода и жиклер полной мощности. В нижней части карбюратора на одной оси установлены два дросселя, ввернуты два винта холостого хода и просверлены два канала с выходными отверстиями. Две камеры карбюратора работают одинаково.

Топливный насос карбюраторного двигателя герметизирован, привод его осуществляется от эксцентрика распределительного вала с помощью штанги. Насос состоит из трех разъемных частей: корпуса, головки и крышки, отлитых из цинкового сплава. Крышку крепят к головке болтами через прокладку. Бензонасос соединен с трубопроводом посредством штуцеров. Между корпусом и головкой зажата диафрагма, на которой закреплен шток. На головку штока через текстолитовую шайбу опирается коромысло, которое противоположным концом прижато к эксцентрику пружиной 6. Вверх диафрагма отжимается пружиной. В головке насоса установлены три впускных клапана, три выпускных клапана и сетчатый фильтр. Для ручной подкачки топлива служит рычаг.

Карбюраторный двигатель имеет ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала центробежно-вакуумного типа. Корпус центробежного датчика крепится на крышке распределительных шестерен двигателя. Внутри корпуса помещен пустотелый ротор, вращающийся на валиках. Валик 6 находится в постоянном зацеплении с хвостовиком распределительного вала. Внутри ротора расположен клапан с пружиной и регулировочным винтом. После регулировки ограничителя пробка пломбируется.

К нижнему патрубку карбюратора прикреплен корпус диафрагменного исполнительного механизма. В корпусе исполнительного механизма установлена диафрагма со штоком, который шарнирно связан с одним концом двуплечего рычага, жестко посаженного на оси дросселей. Вакуумная камера исполнительного механизма над диафрагмой соединена через трубопровод с датчиком через открытый клапан пустотелого ротора и трубопровод с воздушным патрубком карбюратора. Одновременно камера исполнителя соединена через жиклеры со смесительной камерой. Полость исполнительного механизма диафрагмы постоянно соединена каналом с воздушным патрубком карбюратора. Когда число оборотов коленчатого вала достигнет предельного значения, то под действием центробежной силы клапан преодолевает сопротивление пружины и закроет отверстие седла клапана. Под действием разности давлений диафрагма переместится вверх, преодолевая сопротивление пружины, и шток повернет ось вместе с дросселями в сторону закрытия.

Топливные и воздушные фильтры служат для многократного очищения топлива от механических примесей. Они установлены в топливных баках, насосе и карбюраторе. Кроме того, между баком и топливным насосом установлен фильтр-отстойник щелевого типа с пластинчатым фильтрующим элементом, а между топливным насосом и карбюратором — фильтр тонкой очистки топлива с фильтрующим элементом.

Воздушный фильтр ВМ-16, устанавливаемый на двигателях автобусов масляно-инерционного типа, с двухступенчатой очисткой воздуха и патрубком отбора воздуха в компрессор (рис. 5).

Воздушный фильтр состоит из четырех основных частей: фильтрующего элемента, корпуса с масляной ванной, отражателя, патрубка с фланцем крепления к карбюратору и крышки забора воздуха с воздухозаборником. Для герметизации соединений в корпусе фильтра установлены уплотнительные прокладки.

Фильтрующий элемент неразборный, из капроновой щетины, установлен в корпусе и закрыт крышкой, привернутой гайкой. Стяжной винт через траверсу приварен к патрубку. Сверху к стяжному болту с помощью гайки-барашка присоединена переходная крышка, которая стяжным хомутиком соединена с воздухозаборником. Патрубок фильтра соединен с карбюратором тремя болтами.

Привод управления карбюратором предназначен для управления дросселем карбюратора. Он состоит из педали, соединенной с рычагом валика дросселей системой тяг и рычагов, и ручного тросового привода. У автобусов ЛиАЗ-677М применен совмещенный привод ручного управления дросселями и воздушной заслонкой: при закрытии воздушной заслонки дроссели автоматически приоткрываются на небольшой угол тягой, связывающей между собой рычаг валика дросселей с рычагом валика воздушной заслонки.

На автобусах ЛАЗ управление карбюратором предусмотрено как из кабины водителя, так и из отсека двигателя. При нажатии на педаль управления дросселями усилие передается тягами на промежуточные рычаги. При этом поворачивается ось дросселей. После освобождения педали первоначальное положение восстанавливается усилием пружин. Педаль привода дросселей установлена под углом 55° к полу кабины водителя. Рабочий ход педали равен 45°. Для управления карбюратором из отсека двигателя установлены кнопка 9 привода дросселей и кнопка привода воздушной заслонки.

На двигателе автобуса ПАЗ -3205 установлен карбюратор К-135МУ (рис. 38) двухкамерный вертикальный с падающим потоком.

Для обеспечения нормальной работы двигателя на всех режимах карбюратор имеет систему холостого хода, главную дозирующую систему, экономайзер, ускорительный насос, систему пуска холодного двигателя. Ускорительный насос и система пуска холодного двигателя общие на обе камеры карбюратора.

Для двигателя ЗМЗ -4026 применяется бензин марки А-92, а для двигателя 3M3-5234 — А-76. Заправочный объем микроавтобусов ГАЗ -2217 — 55 л; ПАЗ -3205 — 105 л.

Система питания карбюраторного двигателя (рис. 8) предназначается для приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры. Она включает топливный бак, топливный фильтр, топливный насос, карбюратор, воздушный фильтр, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, глушитель и топливопроводы.

Топливо (бензин) из бака насосом подается в карбюратор, где распыливается и смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздушный фильтр. Полученная горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя.

Отработавшие газы из цилиндров отводятся через выпускной трубопровод и глушитель в атмосферу.

Смешение топлива и воздуха, т. е. приготовление горючей смеси, осуществляется в карбюраторе. Простейший карбюратор состоит из

следующих основных частей: поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном дозирующего устройства, состоящего из жиклера и распылителя, смесительной камеры, включающей диффузор, дроссельную и воздушную заслонки.

Топливо, поступившее из бака по трубопроводам в поплавковую камеру карбюратора, поддерживается в ней на определенном уровне при помощи поплавка с игольчатым клапаном.

Поплавковая камера соединена с атмосферой отверстием, а через жиклер и распылитель — со смесительной камерой.

В распылителе так же, как и в поплавковой камере, топливо все время находится на определенном уровне (1—1,5 мм ниже верхнего конца распылителя). Если часть топлива израсходована, то поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие и топливо из бака поступает в поплавковую камеру. По достижении определенного (нормального) уровня поплавок поднимается и игольчатый клапан, закрыв отверстие, приостановит подачу топлива.

Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, которое пропускает к распылителю определенное количество топлива. Из распылителя, выполненного в виде тоненькой трубочки, топливо поступает в смесительную камеру, представляющую собой патрубок, соединенный одним концом с воздушным фильтром, а другим с впускным трубопроводом двигателя.

Благодаря разрежению, создаваемому в карбюраторе при движении поршня в цилиндре двигателя при такте впуска, поток воздуха движется в смесительной камере от воздушного фильтра к цилиндру. Диффузор обеспечивает увеличение скорости воздушного потока и разрежения около конца распылителя. Вследствие разности давлений в поплавковой (атмосферное) и смесительной (разрежение) камерах топливо вытекает из отверстия распылителя, распыливается и смешивается с потоком воздуха, образуя горючую смесь, поступающую в цилиндры.

Дроссельной заслонкой, управляемой из кабины педалью или ым приводом, изменяют проходное сечение смесительной камеры и тем самым регулируют подачу горючейсмеси в цилиндры, в результате чего двигатель развивает необходимую мощность, а автомобиль — определенную скорость движения.

При помощи воздушной заслонки изменяют проходное сечение патрубка для воздуха, поступающего в смесительную камеру, и тем самым увеличивают разрежение в ней, а следовательно, и подачу топлива. Воздушную заслонку обычно используют только при пуске двигателя.

Состав горючей смеси, подготовляемой в карбюраторе, оценивается коэффициентом избытка воздуха, который представляет собой отношение количества воздуха, участвующего в процессе сгорания, к его теоретически необходимому количеству.

Карбюратор должен обеспечивать приготовление горючей смеси необходимого состава на различных режимах работы двигателя, причем наибольшую мощность двигатель развивает при а — 0,9, а наиболее экономичная его работа достигается при а — 1,1.

Простейший (одножиклерный) карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя (пуск, малая частота вращения на холостом ходу, средние нагрузки, большие нагрузки, разгон), поэтому современные карбюраторы имеют устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего карбюратора. К этим устройствам относятся главное дозирующее устройство, системы холостого хода, экономайзера, ускорительного насоса и пусковое устройство.

Главное дозирующее устройство обеспечивает постепенное обеднение смеси при переходе от малых нагрузок к средним (компенсация смеси).

Наибольшее распространение получило главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива (рис. 9, а). По мере открытия дроссельной заслонки и увеличения разрежения в диффузоре количество топлива, поступающего через главный жиклер и распылитель, как и в простейшем карбюраторе, стремится увеличиться в большем количестве, чем количество поступающего воздуха, в результате чего должно происходить обогащение смеси. Однако этому препятствует торможение топлива воздухом, поступающим через воздушный жиклер.

При увеличении разрежения в диффузоре уровень топлива в колодце воздушного жиклера быстро понижается.

Система холостого хода предназначена для приго-товчения горючей смеси при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, когда главное дозирующее устройство не работает.

При работе двигателя на режиме холостого хода, когда дроссельная заслонка (рис. 9, б) прикрыта, используется большое разрежение, имеющееся под заслонкой. Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры через главный жиклер поступает к топливному жиклеру холостого хода, где смешивается с воздухом, поступившим через воздушный жиклер. Образовавшаяся эмульсия вытекает из отверстия и распыляется воздухом, поступающим через щель между дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры.

Через отверстие поступает воздух, который смешивается с проходящей по каналу эмульсией. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение у отверстия будет увеличиваться и из него также будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный переход от малых оборотов к малым нагрузкам.

Для регулировки малой частоты вращения холостого хода служат винт (винт качества) и упорный винт дроссельной заслонки.

Экономайзер представляет собой устройство, при помощи которого автоматически обогащается смесь при работе двигателя на больших нагрузках. Клапан экономайзера открывается при помощи рычага дроссельной заслонки, штока, планки и толкателя, когда дроссельная заслонка открыта более чем на 75—85%. В результате расход топлива, поступающего в смесительную камеру, увеличится за счет топлива, поступающего через клапан и жиклер полной мощности.

Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дроссельной заслонки (рис. 103, г). При резком открытии дроссельной заслонки связанный с ней рычаг через шток и планку сжимает пружину, которая перемещает поршень вниз. В результате увеличивается давление в колодце 26 и закрывается обратный клапан, что препятствует перетеканию топлива в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и жиклер насоса топливо дополнительно поступает в смесительную камеру и смесь обогащается.

Пусковое устройство служит для обогащения смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Пусковое устройство имеет воздушную заслонку (рис. 9, д), установленную в воздушном патрубке карбюратора. При пуске двигателя воздушная заслонка прикрывается, чем увеличивается разрежение в смесительной камере горючая смесь в смесительной, камере сильно обогащается.

Когда двигатель начнет работать, из-за недостатка воздуха он может «заглохнуть». Чтобы этого не произошло, автоматически открылся клапан, выполненный в воздушной заслонке и пропускающий воздух в смесительную камеру.

Поплавковую камеру карбюратора балансируют, т. е. соединяют ее каналом с воздушным патрубком. Благодаря этому при загрязнении воздушного фильтра не происходит обогащения горючей смеси из-за увеличения перепада разрежений в диффузоре и в поплавковой камере карбюратора.

Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателей грузовых автомобилей обычно ограничивается пневматическим устройством, действующим на дроссельные заслонки карбюратора.

На двигателях отечественных автомобилей устанавливают карбюраторы с падающим потоком, в которых горючая смесь движется сверху вниз. Для улучшения наполнения и равномерного распределения смеси по цилиндрам применяют двухкамерные карбюраторы.

Карбюратор К-88А. На двигателе автомобиля ЗИЛ -130 устанавливают двухкамерный карбюратор К-88А с падающим потоком горючей смеси и балансированной поплавковой камерой. Каждая камера карбюратора приготовляет смесь для четырех цилиндров двигателя. Главное дозирующее устройство обеспечивает пневматическое торможение топлива. Поплавковая камера, входной патрубок с воздушной заслонкой, экономайзер и ускорительный насос являются общими для обеих камер карбюратора.

Каждая камера имеет самостоятельное главное дозирующее устройство и систему холостого хода. Ускорительный насос имеет два распылителя — по одному на каждую камеру. Обе дроссельные заслонки жестко закреплены на одной оси.

При пуске двигателя, когда воздушная заслонка закрыта, одновременно при помощи рычагов и тяг, соединяющих заслонку с валиком дроссельных заслонок, немного приоткрываются обе дроссельные заслонки. Большое разрежение в смесительных камерах обеспечивает вытекание топлива из кольцевых щелей малых диффузоров и эмульсии из отверстий системы холостого хода. Горючая смесь при этом очень богатая.

При работе двигателя на режиме холостого хода, когда дроссельные заслонки немного приоткрыты, за ними создается большое разрежение, которое передается через нижние отверстия в эмульсионные каналы, а затем в жиклеры холостого хода.

Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры через главные жиклеры поступает к жиклерам холостого хода, затем смешивается с воздухом, поступающим через верхние отверстия этих жиклеров. Получившаяся эмульсия движется по эмульсионным каналам, где смешивается с воздухом, поступающим через верхние отверстия, и через регулируемые отверстия выходит в смесительные камеры.

По мере открытия дроссельных заслонок верхние отверстия попадают в зону большого разрежения и тогда эмульсия выходит из отверстий. Этим обеспечивается плавный переход от работы системы холостого хода к работе главной дозирующей системы.

По мере открытия дроссельных заслонок вступает в работу главная дозирующая система. Топливо из поплавковой камеры, проходя через главные жиклеры и жиклеры полной мощности, по пути смешивается с воздухом, поступающим через воздушные жиклеры. Получившаяся эмульсия выходит через распылители и кольцевые щели малых диффузоров. Воздухом, поступающим через жиклеры, тормозится вытекание топлива из главного жиклера и горючая смесь обедняется.

При работе двигателя с полной нагрузкой смесь обогащается экономайзером. При полном открытии дроссельных заслонок шток нажмет на толкатель и откроет шариковый клапан экономайзера, что увеличит приток топлива к жиклерам полной мощности. В результате смесь обогатится.

При резком открытии дроссельных заслонок, что. необходимо при трогании автомобиля с места и.при разгоне, кратковременное обогащение смеси обеспечивается работой ускорительного насоса. При резком открытии дроссельных заслонок тяга с планкой, перемещаясь вниз, через пружину опускает поршень. Клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается. Топливо под давлением проходит через отверстие полого винта, а затем впрыскивается из распылителя ускорительного насоса в обе смесительные камеры.

Топливный насос служит для подачи топлива из бака в поплавковую камеру карбюратора. На рис. 105 показан диафрагменный топливный насос восьмицилиндрового двигателя, приводимый в действие эксцентриком распределительного вала через штангу и коромысло.

Когда под воздействием коромысла диафрагма прогибается вниз, впускные клапаны под действием создавшегося разрежения открываются и топливо из бака через штуцер и сетчатый фильтр заполняет полость над диафрагмой. Выпускные клапаны при этом закрыты. При дальнейшем повороте эксцентрика распределительного вала коромысло возвращается в первоначальное положение пружиной. Одновременно пружиной 6 диафрагма 5 прогибается вверх и топливо через открывшиеся выпускные клапаны выталкивается в штуцер и далее — поплавковую камеру карбюратора. Впускные клапаны 4 при этом закрыты.

Еепи поплавковая камера заполнена топливом, диафрагма оста-ся в нижнем положении, а коромысло перемещается по толкателю вхолостую и топливо к карбюратору не поступает. Для ручного привода диафрагменного насоса служит рычаг.

Топливные фильтры предназначаются для очистки топлива от механических примесей. Сетчатые навливают в заливной горловине топливного бака, в топливном насосе и в поплавковой камере.

Фильтр-отстойник имеет фильтрующий элемент пластинчато-щелевого типа. Латунные пластины фильтрующего элемента, имеющие небольшие выступы на поверхности, сжимаются пружиной. Фильтр тонкой очистки топлива имеет пористый керамический фильтрующий элемент или капроновыи каркас и сетку. очистки воздуха от пыли и других примесей Наибольшее Распространение получили инерционно-масляные воздушные фильтры. Воздушный фильтр крепится к воздушному патрубку карбюратора

Под действием разрежения поток воздуха в фильтре направляется вниз, ударяется о поверхность масла и, резко изменив управление движется через сетчатый (или капроновый) фильтрующий элемент в воздушный патрубок карбюратора. При этом частицы пыли оседают на поверхности масла.

Основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя. Бедная смесь (недостаточное количество топлива в смеси) является результатом неисправности карбюратора или приборов подачи топлива. Обычно работа двигателя на бедной смеси сопровождается его перегревом, хлопками в карбюраторе и резким падением мощности. Причинами подобных неисправностей могут быть засорение фильтров, трубопроводов и жиклеров, неисправность топливного насоса, низкий уровень топлива в поплавковой камере, негерметичность соединения деталей, в результате чего происходит подсос воздуха и др.

Богатая смесь (излишнее содержание топлива в смеси) является результатом неисправности игольчатого клапана, жиклеров, неполного открытия воздушной заслонки. Работа двигателя на богатой смеси сопровождается выстрелами в глушителе и черным дымом, двигатель теряет мощность, перерасходует топливо и в цилиндрах интенсивно отлагается нагар.

Система питания дизелей ЯМЭ -236 устроена следующим образом. Дизельное топливо из бака топливоподкачивающим насосом засасывается через фильтр грубой очистки, затем через фильтр тонкой очистки подается в насос высокого давления. Излишек топлива из фильтра тонкой очистки через жиклер поступает обратно в топливный бак.

Топливоподкачивающий насос служит для подачи ельного топлива под давлением до 6 кГ/см2 к насосу высокого давления. Насос поршневого типа крепится к корпусу топливного насоса высокого давления и приводится в действие от кулачкового вала.

Топливный насос высокого давления обеспечивает подачу под большим давлением одинаковых порций топлива в цилиндры дизеля в соответствии с порядком их работы. Насос установлен между рядами цилиндров и имеет шестеренчатый привод от распределительного вала двигателя. Количество секций насоса равно числу цилиндров дизеля: у ЯМЭ -236 (автомобили МАЗ ), у ЯМЗ -238 (автомобили КрАЗ) и 12 у ЯМЗ -240 (автомобили БелАЗ).

Каждая насосная секция состоит из плунжера и гильзы. Плунжеры всех секций приводятся в действие от общего кулачкового вала через толкатели.

Когда плунжер опускается под давлением пружины, пространство над ним заполняется топливом, поступающим через верхнее отверстие гильзы. При нажатии кулачка на роликовый толкатель плунжер перемещается вверх и перекрывает отверстие в гильзе.

Количество топлива, подаваемого в цилиндры, изменяется поворотом плунжеров в гильзах на одинаковый угол при помощи зубчатой рейки и зубчатых секторов, связанных с плунжерами.

Зубчатая рейка перемещается вдоль корпуса насоса от воздействия регулятора числа оборотов или рычага, связанного с педалью управления подачей топлива в кабине водителя.

Топливо в цилиндр двигателя впрыскивается форсункой через отверстия диаметром 0,32 мм каждое. Высокое давление впрыска и мелкое распыливание топлива необходимы для быстрого и полного испарения топлива и хорошего его смешивания с воздухом.

От насоса высокого давления топливо через сетчатый фильтр форсунки по топливному каналу подается в кольцевую полость. По мере поступления топлива из насоса давление в кольцевой полости 3 возрастает и передается на коническую поверхность

Затрудненный пуск дизеля происходит из-за уменьшения подачи топлива в цилиндры и пониженного давления впрыска в результате потери упругости пружин штоков и разработки отверстий распылителей форсунок. Подача топлива уменьшается при частичном засорении топливопроводов и фильтров, неплотном креплении топливопроводов к штуцерам, неисправности топливоподкачивающего насоса, при износе плунжеров, гильз и нагнетательных клапанов, заеданий зубчатой рейки, нарушении регулировки начала подачи топлива секциями насоса.

Перебои в работе цилиндров возникают при неплотном креплении топливопроводов высокого давления, подсосе воздуха в топливопроводы низкого давления, крышки и пробки фильтров и топливоподкачивающего насоса, неисправностях топливоподкачивающего насоса и отдельных секций, нарушении регулировки величины и равномерности подачи топлива секциями насоса высокого давления.

Мощность дизеля снижается .при недостаточной подаче, заедании в механизме управления подачей топлива, неправильной регулировке секций насоса высокого давления.

Дымный выпуск отработавших газов происходит при большой подаче топлива в цилиндры из-за неправильной регулировки насоса высокого давления и неисправностей форсунок (потеря упругости пружины, нарушения герметичности закрытия иглы, заедание иглы, разработка отверстий распылителя).

Дизель не останавливается и идет «в разнос» вследствие заедания плунжера в гильзе или рейки в корпусе насоса, обрыве пружины рычага привода рейки.

Топливо (бензин) засасывается насосом из бака и подается через фильтр-отстойник в карбюратор, где распыливается и смешивается с воздухом, поступающим через воздушный фильтр. Полученная горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя. Отработавшие газы из цилиндров отводятся через выпускной трубопровод и глушитель в атмосферу.

Простейший (одножиклерный) карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя. В связи с этим современные карбюраторы имеют дополнительные устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего карбюратора. К таким устройствам и системам относятся главное дозирующее устройство, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и пусковое устройство (воздушная заслонка).

Главное дозирующее устройство обеспечивает постепенное обеднение (компенсацию) смеси при переходе от малых нагрузок двигателя к средним. Компенсация смеси может осуществляться различными способами. В карбюраторах двигателей отечественных автомобилей применяют способ, называемый пневматическим торможением топлива.

В карбюраторе, имеющем главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива, по мере открытия дроссельной заслонки увеличивается разрежение в диффузоре. Количество топлива, поступающего через главный жиклер и его распылитель, как и в простейшем карбюраторе, будет увеличиваться в большей мере, чем количество воздуха, в результате чего должно происходить обогащение смеси. Однако обогащению смеси препятствует поступление воздуха через воздушный жиклер в эмульсионную трубку и распылитель.

Поступление воздуха в каналы главного дозирующего устройства уменьшает разрежение, действующее на главный жиклер. Вследствие этого истечение топлива из главного жиклера происходит под действием того разрежения, которое возникает в эмульсионном колодце, а не в узком сечении диффузора.

Подбором калиброванных отверстий главного и воздушног жиклеров на средних нагрузках двигателя обеспечивается экономичный (обедненный) состав горючей смеси.

Эмульсирование топлива воздухом в карбюраторах может осуществляться в наклонном или вертикальном канале с эмульсионной трубкой или без нее.

Система холостого хода предназначена для приготовления горючей смеси при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя. На этом режиме в цилиндрах двигателя остается большое количество отработавших газов, скорость горения рабочей смеси замедленная, поэтому для устойчивой работы двигателя необходима богатая горючая смесь.

Простейшая система холостого хода имеет топливный и воздушный жиклеры. Дроссельная заслонка при малой частоте вращения коленчатого вала прикрыта. Под заслонкой создается большое разрежение. Под действием этого разрежения топливо проходит через жиклер, смешивается с воздухом, поступающим через жиклер, и в виде эмульсии вытекает через отверстие. Эмульсия распыливается воздухом, проходящим через щель между дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры.

Система холостого хода карбюратора обычно имеет два выходных отверстия, одно из которых располагается несколько выше кромки закрытой дроссельной заслонки, а другое находится в задроссельном пространстве. При малой частоте вращения через нижнее отверстие подается эмульсия, а через верхнее — воздух. При повышении частоты вращения эмульсия поступает через оба отверстия. Этим обеспечивается плавный переход от режима холостого хода к малым нагрузкам.

Проходное сечение нижнего отверстия может изменяться вращением регулировочного винта.

Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полных нагрузках (при полном открытии дроссельной заслонки). Когда дроссельная заслонка открыта более чем на 75—85%, рычаг, соединенный с тягой, опускает шток и открывает клапан. Топливо к жиклеру полной мощности будет поступать теперь не только через главный жиклер, но и через клапан экономайзера.

Совместно с главным дозирующим устройством экономайзер обеспечит обогащенную горючую смесь, необходимую для получения наибольшей мощности двигателя.

Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дроссельной заслонки. При этом рычаг, соединенный серьгой с тягой, воздействует на планку, сжимает пружину и перемещает поршень вниз. Давление топлива в колодце насоса увеличивается и закрывается обратный клапан, препятствуя перетеканию топлива в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и жиклер-распылитель в смесительную камеру дополнительно впрыскивается бензин, и горючая смесь кратковременно обогащается.

Пусковое устройство, выполненное в виде воздушной заслонки, служит для обогащения смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Для получения богатой горючей смеси воздушную заслонку закрывают, чем увеличивают разрежение в смесительной камере.

Для предупреждения чрезмерного обогащения смеси предусмотрен клапан, который открывается под давлением воздуха при значительном увеличении разрежения в смесительной камере.

Водитель закрывает или открывает воздушную заслонку при помощи троса и рычага, укрепленного на оси заслонки. Одновременно с закрытием воздушной заслонки несколько открывается дроссельная заслонка. Это достигается соединением рычага тягой с промежуточным рычагом, на гоповку которого опирается упорный винт 30 рычага дроссельной заслонки.

Обычно ось воздушной заслонки устанавливается во входном патрубке эксцентрично, чтобы под действием разности давлений потока воздуха на обе части заслонки она стремилась открыться.

Система питания двигателя включает в себя приборы и устройства, предназначенные для хранения запаса, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава и отвода продуктов сгорания. В систему питания (рис. 1) карбюраторного двигателя входят: карбюратор, топливный бак, топливные фильтры, топливный насос, топливопроводы, воздухоочиститель, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель.

На двигателях 3M3-53-11 и ЗИЛ -130 установлены двухкамерные карбюраторы соответственно К-126Б и К-88АМ.

Карбюратор К-126Б (рис. 2) имеет общую на обе смесительные камеры балансированную поплавковую камеру, которая сообщается- с атмосферой не непосредственно, а через канал, выведенный в полость воздушного патрубка карбюратора над воздушной заслонкой. При этом в. случае сильного загрязнения воздушного фильтра горючая смесь не обогащается, так как топливо через жиклеры поступает под действием разности давлений в поплавковой камере и диффузоре, которая при изменении сопротивления в воздушном фильтре изменяться не будет. Каждая смесительная камера действует на четыре цилиндра двигателя.

Главная дозирующая система и система холостого хода имеются в каждой смесительной камере. Ускорительный насос, экономайзер и пусковое устройство — общие на обе смесительные камеры карбюратора.

В экономайзер с механическим приводом входят клапан, общий для обеих камер, два жиклера и две форсунки-распылители, конструктивно объединенные с распылителями ускорительного насоса.

Ускорительный насос состоит из поршня, обратного и нагнетательного клапанов, двух форсунок-распылителей и рычага привода ускорительного насоса.

Воздушная заслонка с двумя автоматическими клапанами — общая для обеих камер.

Карбюратор имеет вакуумную камеру для ограничения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Полость А вакуумной камеры соединена трубопроводами с датчиком, приводимым во вращение от распределительного вала двигателя.

Когда частота вращения коленчатого вала двигателя не превышает нормальную, клапан-датчика открыт и полость А над диафрагмой Сообщается с полостью Б под диафрагмой и с воздушным патрубком карбюратора. При этом разрежение, передаваемое из смесительной камеры в полость над диафрагмой, незначительно, и диафрагма под действием пружины удерживается в нижнем положении. При увеличении частоты вращения коленчатого вала сверх установленной клапан датчика под действием центробежной силы, преодолевая сопротивление пружины, закрывается, разрежение из смесительной камеры через жиклеры полностью передается в полость А над диафрагмой, и диафрагма, преодолевая Сопротивление пружины, перемещается вверх, прикрывая дроссельные заслонки. В результате частота вращения коленчатого вала уменьшается.

Карбюратор К-88АМ (рис. 3) — с падающим потоком, двухкамерный, с балансированной поплавковой камерой. По устройству аналогичен карбюратору К-126Б и имеет все те же элементы. Главная дозирующая система включает: главных жиклера 38, 2 топливных канала, 2 топливных колодца, закрытых пробками, 2 жиклера полной мощности, 2 воздушных канала, 2 воздушных жиклера и 2 кольцевых распылителя.

В систему холостого хода входят:
2 вертикальных и 2 наклонных топливных канала, 2 жиклера холостого хода (топливный и воздушный), 2 вертикальных и 2 фигурных эмульсионных канала, 4 входных отверстия и 3 винта регулировки системы холостого хода.

Экономайзер состоит из основного толкателя с планкой и пружиной, промежуточного толкателя и клапана.

Ускорительный насос включает в себя: планку (общую с экономайзером), шток поршня с пружиной, поршень с манжетой, впускной шариковый клапан, топливный канал, нагнетательный игольчатый клапан, полый винт и распылитель.

Карбюратор снабжен пневмоинерционным ограничителем максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (рис. 4), датчик которого установлен на крышке распределительных шестерен и соединен трубопроводом с воздушным патрубком карбюратора.

Управление карбюратором (рис. 5) осуществляется установленной на кронштейне пола кабины педалью, которая соединена с осью дроссельных заслонок при помощи системы тяг и рычагов, а также ручками управления дроссельными и воздушной заслонками.

Топливный бак (рис. 6) изготовлен из листовой стали с внутренними перегородками. Заливная горловина герметически закрывается пробкой, имеющей паровой и воздушный клапаны. На верхней стенке топливного бака расположены датчик указателя уровня топлива и кран 6, соединенный трубками одним концом с фильтром-отстойником, а другим с фильтром. Для спуска осевших на дно бака металлических частиц в днище бака ввернута пробка.

Топливные фильтры устанавливают по пути следования топлива для очистки его от механических примесей. Первый (сетчатый) фильтр расположен в наливной горловине бака.

Между баком и топливным насосом установлен фильтр-отстойник, который состоит из корпуса-крышки, отстойника и фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент собран из пластин, которые прижаты друг к другу пружиной. Проходя через щели между пластинами и отверстиями, топливо очищается. Крупные механические примеси и вода, имеющиеся в топливе, собираются на дне отстойника и сливаются через закрытое пробкой отверстие.

Следующий (сетчатый) фильтр помещен в топливном насосе.

Между топливным насосом и карбюратором установлен фильтр тонкой очистки топлива, состоящий из корпуса, стакана-отстойника и керамического фильтрующего элемента.

И последний фильтр находится во входном отверстии карбюратора.

Топливный насос диафрагменного типа служит для подачи топлива из топливного бака в карбюратор. Между головкой и корпусом установлена диафрагма, средняя часть которой соединена с штоком. Другим (нижним) концом шток соединен коромыслом, укрепленным на оси. Под диафрагмой на шток надеты уплотнитель и пружина. Сверху топливный насос имеет крышку.

В головке насоса помещены впускные и выпускные клапаны с пружинами и сетчатый фильтр.

Привод насос получает от эксцентрика распределительного вала непосредственно через коромысло (у двигателя автомобиля ГАЗ -53) или через штангу (у двигателя автомобиля ЗИЛ -130). У насоса предусмотрен также рычаг ручной подкачки.

Когда эксцентрик набегает на штангу, последняя нажимает на коромысло, которое оттягивает вниз шток с диафрагмой.

При этом над диафрагмой создается разрежение, под действием которого топливо поступает из бака по топливопроводу в отстойник и далее через сетчатый фильтр и впускные клапаны в наддиафрагменную полость, При выходе эксцентрика из-под штанги диафрагма под действием пружины поднимается вверх, создается избыточное давление топлива (0,017…0,023 МПа), под действием которого впускные клапаны закрываются, а выпускные открываются, и топливо подается по топливопроводу в поплавковую камеру карбюратора.

Когда игольчатый клапан карбюратора закрывается, топливный насос работает вхолостую, так как пружина, установленная под диафрагмой, не в состоянии поднять ее кверху, чтобы открыть игольчатый клапан поплавковой камеры. В это время двуплечий рычаг качается на своей оси свободно (холостой ход).

Топливопроводы изготовляют из металлических трубок и шлангов из топливостойкой резины и соединяют с приборами питания штуцерами и лакидными гайками.

Воздухоочиститель, устанавливаемый на изучаемых автомобилях, инерционно-масляного типа состоит из корпуса и крышки с фильтрующим элементом из капронового волокна. В нижней части корпуса размещается масляная ванна, заполняемая маслом до уровня метки, имеющейся снаружи корпуса..

Загрязненный наружный воздух под действием разрежения в карбюраторе поступает через кольцевую щель между корпусом и крышкой фильтра и движется вниз. У поверхности масла он резко поворачивает вверх и через переходник поступает в карбюратор. При этом тяжелые крупные частицы пыли, продолжая движение по инерции, ударяются о слой масла и остаются в нем.

Впускной и выпускной трубопроводы служат соответственно для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и для отвода отработавших газов. Впускной трубопровод отливают из алюминиевого сплава, выпускной — из серого чугуна. На изучаемых двигателях имеются 2 выпускных трубопровода и две приемные трубы, сообщающиеся с общим глушителем. Трубопроводы соединены с головками блока цилиндров шпильками.

Глушитель служит для уменьшения шума при выходе отработавших газов в атмосферу. Он представляет собой трубу с отверстиями, помещенную внутри коробки из листовой стали. Пространство вокруг трубы разделено перегородками на несколько полостей.

Проходя через отдельные полости глушителя, газы остывают и теряют скорость, что уменьшает шум при их выходе в атмосферу.

Схема системы питания пускового двигателя ПД-10М показана на рис. 2. Ввиду краткосрочности работы пускового двигателя воздухоочистителя у него нет.

Бак заправляют смесью масла и бензина в соотношении 1:15.

Карбюратор К-16А приготовляет горючую смесь.

Когда дроссельная заслонка прикрыта, разрежение, создаваемое в кривошипной камере двигателя, передается в каналы дозирующего устройства холостого хода. Под действием разрежения топливо, поднимаясь, проходит через жиклер холостого хода, смешивается с воздухом, поступающим через канал, и в виде эмульсии через каналы выходит в камеру за дроссельной заслонкой. Здесь эмульсия смешивается с воздухом, проходящим через щель во-круг дроссельной заслонки, и образует горючую смесь. Состав смеси регулируют винтом.

Рис. 1. Форсунка:
1 — колпачок; 2 — регулировочный винт; 3 — пружина; 4 корпус; 5 — штанга; S —гайка распылителя; 7 — игла распылителя; 8 — камера распылителя; 9 — прокладка; 10 — пуск распылителя; 11 — канал распылителя; 12 — канал корпуса; 13 — трубка высокого давления; 14 — шайба; 15 — фасонная втулка (стакан); 16 — отводящая трубка; 17 — штифт.

По мере открытия дроссельной заслонки возрастает скорость воздушного потока, а следовательно, увеличивается и разрежение в смесительной камере. Под действием этого разрежения топливо начинает поступать через главный жиклер и его распылитель, подхватывается воздушным потоком и, перемешиваясь с ним, образует горючую смесь.

Рис. 2. Схема системы питания карбюраторного двигателя ПД-10М:
1 — топливный бачок; 2 — расходный крав; 3 — фильтр-отстойник; 4 — топливопровод; 5 — карбюратор: 6 — регулятор; 7 — заливной и продувочный кран.

Рис. 3. Схема карбюратора К-16А:
1 — сетчатый фильтр; 2 — штуцер подвода топлива; 3 — поплавок; 4 — поплавковая камера; 5 — смесительная камера; б и 8 — топливные каналы главного дозирующего устройства; 7—пробка: 9 — главный жиклер; 10 — распылитель главного жуклера; 11, 13, 14 и 15 — каналы дозирующего устройства холостого хода; 12 — дроссельная заслонка; 16 — жиклер холостого хода; 17 — регулировочный винт жиклера холостого хода; 18 и 20 — воздушные каналы: 19— воздушная заслонка; 11 — игольчатый клапан; 22 — седло клапана; 23 — утолитель поплавка.

Этот воздух несколько снизит разрежение и уменьшит поступление топлива через главный жиклер, что предотвратит обогащение смеси топливом.

Так автоматически поддерживается нужный состав горючей смеси при увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Для обогащения горючей смеси во время пуска двигателя прикрывают воздушную заслонку, увеличивая разрежение в смесительной камере, и повышают уровень топлива, действуя на утолитель поплавка.

Дроссельная заслонка карбюратора связана с регулятором и имеет рычаг для ручного управления.

Устройство автомобилей

Система питания карбюраторного бензинового двигателя с искровым зажиганием служит для хранения топлива, его очистки от механических примесей, приготовления горючей смеси, а также для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. Кроме того, в функции системы питания входит очистка воздуха, используемого для приготовления горючей смеси.

Горючая смесь состоит из топлива и воздуха, соединенных в определенной пропорции и тщательно перемешанных друг с другом. При сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая затем в механическую энергию.

Система питания карбюраторного двигателя (Рис. 1) состоит из топливного бака 6, топливного насоса 7, воздушного фильтра 1, карбюратора 4, топливопроводов 5, впускного 2 и выпускного 3 трубопроводов, приемной трубы 8 глушителей и собственно глушителей 9 и 10.

Основным топливом, используемым для работы карбюраторных двигателей с принудительным воспламенением, является бензин – жидкий продукт переработки нефти, горючая смесь лёгких углеводородов.

Схема работы карбюраторной системы питания

Топливо (бензин) из бака подается насосом 7 по топливопроводам 5 в карбюратор 4. Через воздушный фильтр 1 в карбюратор поступает воздух. Приготовленная в карбюраторе из топлива и воздуха горючая смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 2. Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя в окружающую среду через выпускной трубопровод 3, приемную трубу 8 глушителей, основной 10 и дополнительный 9 глушители.

В системе питания бензиновых двигателей автомобилей обязательными элементами являются фильтры очистки топлива (у двигателей грузовых автомобилей — фильтры грубой и тонкой очистки), а также воздушный фильтр.

Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюратору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь из-за разрежения в цилиндрах двигателя с большой скоростью перемещается по впускному трубопроводу, при этом дополнительно перемешиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где и сгорает посредством искрового воспламенения от электрической свечи.

За счет давления образовавшихся при сгорании горючей смеси газов, воздействующих на детали и узлы кривошипно-шатунного механизма, осуществляется работа двигателя.

Система питания карбюраторного двигателя кратко

Система питания топливом бензинового двигателя ⭐ предназначена для размещения и очистки топлива, а также приготовления горючей смеси определенного состава и подачи ее в цилиндры в необходимом количестве в соответствии с режимом работы двигателя (за исключением двигателей с непосредственным впрыском, система питания которых обеспечивает поступление бензина в камеру сгорания в необходимом количестве и под достаточным давлением).

Бензин, как и дизельное топливо, является продуктом перегонки нефти и состоит из различных углеводородов. Число атомов углерода, входящих в молекулы бензина, составляет 5 — 12. В отличие от дизелей в бензиновых двигателях топливо не должно интенсивно окисляться в процессе сжатия, так как это может привести к детонации (взрыву), что отрицательно скажется на работоспособности, экономичности и мощности двигателя. Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом. Чем больше оно, тем выше детонационная стойкость топлива и допустимая степень сжатия. У современных бензинов октановое число составляет 72—98. Кроме антидетонационной стойкости бензин должен также обладать низкой коррозионной активностью, малой токсичностью и стабильностью.

Поиск (исходя из экологических соображений) альтернатив бензину как основному топливу для ДВС привел к созданию этанолового топлива, состоящего в основном из этилового спирта, который может быть получен из биомассы растительного происхождения. Различают чистый этанол (международное обозначение — Е100), содержащий исключительно этиловый спирт; и смесь этанола с бензином (чаще всего 85 % этанола с 15 % бензина; обозначение — Е85). По своим свойствам этаноловое топливо приближается к высокооктановому бензину и даже превосходит его по октановому числу (более 100) и теплотворной способности. Поэтому данный вид топлива может с успехом применяться вместо бензина. Единственный недостаток чистого этанола — его высокая коррозионная активность, требующая дополнительной защиты от коррозии топливной аппаратуры.

К агрегатам и узлам системы питания топливом бензинового двигателя предъявляются высокие требования, основные из которых:

• герметичность
• точность дозирования топлива
• надежность
• удобство в обслуживании

В настоящее время существуют два основных способа приготовления горючей смеси. Первый из них связан с использованием специального устройства — карбюратора, в котором воздух смешивается с бензином в определенной пропорции. В основу второго способа положен принудительный впрыск бензина во впускной коллектор двигателя через специальные форсунки (инжекторы). Такие двигатели часто называют инжекторными.

Независимо от способа приготовления горючей смеси ее основным показателем является соотношение между массой топлива и воздуха. Смесь при ее воспламенении должна сгорать очень быстро и полностью. Этого можно достичь лишь при хорошем смешении в определенной пропорции воздуха и паров бензина. Качество горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, который представляет собой отношение действительной массы воздуха, приходящейся на 1 кг топлива в данной смеси, к теоретически необходимой, обеспечивающей полное сгорание 1 кг топлива. Если на 1 кг топлива приходится 14,8 кг воздуха, то такая смесь называется нормальной (а = 1). Если воздуха несколько больше (до 17,0 кг), смесь обедненная, и а = 1,10… 1,15. Когда воздуха больше 18 кг и а > 1,2, смесь называют бедной. Уменьшение доли воздуха в смеси (или увеличение доли топлива) называют ее обогащением. При а = 0,85… 0,90 смесь обогащенная, а при а Карбюраторные системы питания

Рассмотрим сначала карбюраторные системы питания, которые еще недавно были широко распространены. Они более просты и дешевы по сравнению с инжекторными, не требуют высококвалифицированного обслуживания в процессе эксплуатации и в ряде случаев более надежны.

Система питания топливом карбюраторного двигателя включает в себя топливный бак 1, фильтры грубой 2 и тонкой 4 очистки топлива, топливоподкачивающий насос 3, карбюратор 5, впускной трубопровод 7 и топливопроводы. При работе двигателя топливо из бака 1 с помощью насоса 3 подается через фильтры 2 и 4 к карбюратору. Там оно в определенной пропорции смешивается с воздухом, поступающим из атмосферы через воздухоочиститель 6. Образовавшаяся в карбюраторе горючая смесь по впускному коллектору 7 попадает в цилиндры двигателя.

Фильтры карбюраторных двигателей аналогичны фильтрам, применяемым в системах питания дизелей. На грузовых автомобилях устанавливаются пластинчато-щелевые и сетчатые фильтры. Для тонкой очистки используют картон и пористые керамические элементы. Кроме специальных фильтров в отдельных агрегатах системы имеются дополнительные фильтрующие сетки.

Топливоподкачивающий насос служит для принудительной подачи бензина из бака в поплавковую камеру карбюратора. На карбюраторных двигателях обычно применяют насос диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала.

В зависимости от режима работы двигателя карбюратор позволяет готовить смесь нормального состава (а = 1), а также обедненную и обогащенную смеси. При малых и средних нагрузках, когда не требуется развивать максимальную мощность, следует готовить в карбюраторе и подавать в цилиндры обедненную смесь. При больших нагрузках (продолжительность их действия, как правило, невелика) необходимо готовить обогащенную смесь.

Рис. Схема системы питания топливом карбюраторного двигателя:
1 — топливный бак; 2 — фильтр трубой очистки топлива; 3 — топливоподкачивающий насос; 4 — фильтр тонкой очистки; 5 — карбюратор; 6 — воздухоочиститель; 7 — впускной коллектор

В общем случае в состав карбюратора входят главное дозирующее и пусковое устройства, системы холостого хода и принудительного холостого хода, экономайзер, ускорительный насос, балансировочное устройство и ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала (у грузовых автомобилей). Карбюратор может содержать также эконостат и высотный корректор.

Главное дозирующее устройство функционирует на всех основных режимах работы двигателя при наличии разрежения в диффузоре смесительной камеры. Основными составными частями устройства являются смесительная камера с диффузором, дроссельная заслонка, поплавковая камера, топливный жиклер и трубки распылителя.

Пусковое устройство предназначено для обеспечения пуска холодного двигателя, когда частота вращения проворачиваемого стартером коленчатого вала невелика и разрежение в диффузоре мало. В этом случае для надежного пуска необходимо подать в цилиндры сильно обогащенную смесь. Наиболее распространенным пусковым устройством является воздушная заслонка, устанавливаемая в приемном патрубке карбюратора.

Система холостого хода служит для обеспечения работы двигателя без нагрузки с малой частотой вращения коленчатого вала.

Система принудительного холостого хода позволяет экономить топливо во время движения в режиме торможения двигателем, т. е. тогда, когда водитель при включенной передаче отпускает педаль акселератора, связанную с дроссельной заслонкой карбюратора.

Экономайзер предназначен для автоматического обогащения смеси при работе двигателя с полной нагрузкой. В некоторых типах карбюраторов кроме экономайзера для обогащения смеси используют эконостат. Это устройство подает дополнительное количество топлива из поплавковой камеры в смесительную только при значительном разрежении в верхней части диффузора, что возможно лишь при полном открытии дроссельной заслонки.

Ускорительный насос обеспечивает принудительный впрыск в смесительную камеру дополнительных порций топлива при резком открытии дроссельной заслонки. Это улучшает приемистость двигателя и соответственно ТС. Если бы ускорительного насоса в карбюраторе не было, то при резком открытии заслонки, когда расход воздуха быстро растет, из-за инерционности топлива смесь в первый момент сильно обеднялась бы.

Балансировочное устройство служит для обеспечения стабильности работы карбюратора. Оно представляет собой трубку, соединяющую приемный патрубок карбюратора с воздушной полостью герметизированной (не сообщающейся с атмосферой) поплавковой камеры.

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя устанавливается на карбюраторах грузовых автомобилей. Наиболее широко распространен ограничитель пневмоцентробежного типа.

Инжекторные топливные системы

Инжекторные топливные системы в настоящее время применяются гораздо чаще карбюраторных, особенно на бензиновых двигателях легковых автомобилей. Впрыск бензина во впускной коллектор инжекторного двигателя осуществляется с помощью специальных электромагнитных форсунок (инжекторов), установленных в головку блока цилиндров и управляемых по сигналу от электронного блока. При этом исключается необходимость в карбюраторе, так как горючая смесь образуется непосредственно во впускном коллекторе.

Различают одно- и многоточечные системы впрыска. В первом случае для подачи топлива используется только одна форсунка (с ее помощью готовится рабочая смесь для всех цилиндров двигателя). Во втором случае число форсунок соответствует числу цилиндров двигателя. Форсунки устанавливают в непосредственной близости от впускных клапанов. Топливо впрыскивают в мелко распыленной виде на наружные поверхности головок клапанов. Атмосферный воздух, увлекаемый в цилиндры вследствие разрежения в них во время впуска, смывает частицы топлива с головок клапанов и способствует их испарению. Таким образом, непосредственно у каждого цилиндра готовится топливовоздушная смесь.

В двигателе с многоточечным впрыском при подаче электропитания к электрическому топливному насосу 7 через замок 6 зажигания бензин из топливного бака 8 через фильтр 5 подается в топливную рампу 1 (рампу инжекторов), общую для всех электромагнитных форсунок. Давление в этой рампе регулируется с помощью регулятора 3, который в зависимости от разрежения во впускном патрубке 4 двигателя направляет часть топлива из рампы обратно в бак. Понятно, что все форсунки находятся под одним и тем же давлением, равным давлению топлива в рампе.

Когда требуется подать (впрыснуть) топливо, в обмотку электромагнита форсунки 2 от электронного блока системы впрыска в течение строго определенного промежутка времени подается электрический ток. Сердечник электромагнита, связанный с иглой форсунки, при этом втягивается, открывая путь топливу во впускной коллектор. Продолжительность подачи электрического тока, т. е. продолжительность впрыска топлива, регулируется электронным блоком. Программа электронного блока на каждом режиме работы двигателя обеспечивает оптимальную подачу топлива в цилиндры.

Рис. Схема системы питания топливом бензинового двигателя с многоточечным впрыском:
1 — топливная рампа; 2 — форсунки; 3 — регулятор давления; 4 — впускной патрубок двигателя; 5 — фильтр; 6 — замок зажигания; 7 — топливный насос; 8 — топливный бак

Для того чтобы идентифицировать режим работы двигателя и в соответствии с ним рассчитать продолжительность впрыска, в электронный блок подаются сигналы от различных датчиков. Они измеряют и преобразуют в электрические импульсы значения следующих параметров работы двигателя:

• угол поворота дроссельной заслонки
• степень разрежения во впускном коллекторе
• частота вращения коленчатого вала
• температура всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости
• концентрация кислорода в отработавших газах
• атмосферное давление
• напряжение аккумуляторной батареи
• и др.

Двигатели с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд неоспоримых преимуществ перед карбюраторными двигателями:

• топливо распределяется по цилиндрам более равномерно, что повышает экономичность двигателя и уменьшает его вибрацию, вследствие отсутствия карбюратора снижается сопротивление впускной системы и улучшается наполнение цилиндров
• появляется возможность несколько повысить степень сжатия рабочей смеси, так как ее состав в цилиндрах более однородный
• достигается оптимальная коррекция состава смеси при переходе с одного режима на другой
• обеспечивается лучшая приемистость двигателя
• в отработавших газах содержится меньше вредных веществ

Вместе с тем системы питания с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд недостатков. Они сложны и поэтому относительно дорогостоящи. Обслуживание таких систем требует специальных диагностических приборов и приспособлений.

Наиболее перспективной системой питания топливом бензиновых двигателей в настоящее время считается довольно сложная система с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания, позволяющая двигателю длительное время работать на сильно обедненной смеси, что повышает его экономичность и экологические показатели. В то же время из-за существования ряда проблем системы непосредственного впрыска пока не получили широкого распространения.

4.1 Назначение системы питания карбюраторного двигателя. Общее устройство и работа системы питания.

4.3 Режимы работы двигателя и составы горючей смеси на этих режимах.

4.4 Системы впрыска бензина. Их преимущества по сравнению с карбюраторными системами питания.

4.5 Общее устройство и работа систем распределенного впрыска топлива.

4.1 Назначение системы питания карбюраторного двигателя. Общее устройство и работа системы питания

Система питания карбюраторного двигателя предназначена для приготовления в определенной пропорции из топлива и воздуха горючей смеси, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов.

В систему питания двигателя автомобиля входят топливный бак, топливопроводы от бака к фильтру-отстойнику и к топливному насосу, карбюратор, воздушный фильтр, приемные трубы, глушитель, выпускная труба глушителя. В систему питания входят также фильтр тонкой очистки топлива, установленный между топливным насосом и карбюратором, впускной трубопровод, на котором укреплен карбюратор, и выпускной трубопровод.

Во время работы двигателя топливо из бака после предварительной очистки в фильтре-отстойнике насосом подается к карбюратору. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение, передающееся в карбюратор и в установленный на нем воздушный фильтр. Очищенный воздух проходит в смесительную камеру, где из жиклеров подается топливо. Испаряющееся топливо перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Из карбюратора по впускному трубопроводу горючая смесь поступает в цилиндры двигателя. Газы, образовавшиеся после быстрого сгорания рабочей смеси в цилиндре, расширяются, давят на поршень, и он опускается вниз, совершая рабочий ход. После рабочего хода отработавшие газы через открытый выпускной клапан вытесняются поршнем в выпускной трубопровод. Затем они поступают в приемные трубы глушителя, выпускную трубу и в атмосферу. Топливо наливают в бак через горловину, закрываемую крышкой. Количество топлива, находящегося в баке, контролируют при помощи датчика и указателя уровня топлива. Принципиальная схема системы питания карбюраторного двигателя показана на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Принципиальная схема системы питания карбюраторного автомобильного двигателя

1 – воздухоочиститель; 2 – глушитель шума впуска; 3 – карбюратор; 4 – впускной трубопровод;

5 – фильтр тонкой очистки топлива; 6 – топливный насос; 7 – топливопровод;

8 – топливный фильтр отстойник; 9 – топливный бак; 10 – глушитель шума выпуска

Смесь топлива с воздухом называется горючей смесью. Горючая смесь, попадая в цилиндр, смешивается с остаточными газами, которые не были удалены при такте выпуска. Образовавшаяся смесь называется рабочей.

Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением масс топлива и воздуха. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха (обычно принимают 15 кг). Однако количество воздуха, действительно расходуемого на приготовление горючей смеси, может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха, обозначаемым буквой α. Коэффициент представляет собой отношение действительного количества воздуха Lд, участвующего в процессе сгорания бензина, к теоретически необходимому количеству воздуха Lт, т.е. α =Lд / Lт .

Если в сгорании 1 кг бензина действительно участвует 15 кг воздуха, т. е. столько, сколько теоретически необходимо, то α = 15/15 = 1, и такую смесь называют нормальной. Горючую смесь, для которой α 1 называют бедной, так как в ней содержится воздуха больше теоретически необходимого количества.

4.3 Режимы работы двигателя и составы горючей смеси на этих режимах

Основными режимами при работе автомобильного двигателя являются пуск двигателя, холостой ход и малые нагрузки, средние нагрузки, полные нагрузки, резкие переходы с малых нагрузок на большие. При пуске двигателя необходима очень богатая смесь (α = 0,2…0,6), так как частота вращения коленчатою вала мала, топливо плохо испаряется, а часть его конденсируется на холодных стенках цилиндра.

Работа двигателя в режимах холостого хода и малой нагрузке возможна при α = 0,7…0,8. Горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, загрязняется остаточными газами, поэтому обогащение смеси улучшает ее воспламеняемость и способствует устойчивой работе двигателя.

Автомобильный двигатель большую часть времени работает при режиме средних нагрузок, т.е. с не полностью открытой дроссельной заслонкой. Для этого режима необходима обедненная смесь с коэффициентом избытка воздуха α = 1,05…1,15 (экономическая смесь), обеспечивающая экономичную работу двигателя.

4.4 Системы впрыска бензина. Их преимущества по сравнению с карбюраторными системами питания

Первые системы впрыска были механическими, а не электронными, и некоторые из них (например, высокоэффективная система BOSCH) были чрезвычайно остроумными и хорошо работали. Впервые же система механического впрыска топлива была разработана компанией Daimler Benz, а первый серийный автомобиль с впрыском бензина был выпущен еще в 1954 г. Основными преимуществами системы впрыска по сравнению с карбюраторными системами являются следующие:

— отсутствие дополнительного сопротивления потоку воздуха на впуске, имеющему место в карбюраторе, что обеспечивает повышение наполнения цилиндров и литровой мощности двигателя;

— более точное распределение топлива по отдельным цилиндрам;

— значительно более высокая степень оптимизации состава горючей смеси на всех режимах работы двигателя с учетом его состояния, что приводит к улучшению топливной экономичности и снижению токсичности отработавших газов.

В настоящее время наибольшее распространение получили системы распределенного (многоточечного) электронного впрыска. На изучении этих систем питания необходимо остановиться более подробно.

4.5 Общее устройство и работа систем распределенного впрыска топлива

В системе центрального впрыска подача смеси и ее распределение по цилиндрам осуществляются внутри впускного коллектора.

Система питания карбюраторного бензинового двигателя с искровым зажиганием служит для хранения топлива, его очистки от механических примесей, приготовления горючей смеси, а также для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. Кроме того, в функции системы питания входит очистка воздуха, используемого для приготовления горючей смеси.

Горючая смесь состоит из топлива и воздуха, соединенных в определенной пропорции и тщательно перемешанных друг с другом. При сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая затем в механическую энергию.

Система питания карбюраторного двигателя (Рис. 1) состоит из топливного бака 6, топливного насоса 7, воздушного фильтра 1, карбюратора 4, топливопроводов 5, впускного 2 и выпускного 3 трубопроводов, приемной трубы 8 глушителей и собственно глушителей 9 и 10.

Основным топливом, используемым для работы карбюраторных двигателей с принудительным воспламенением, является бензин – жидкий продукт переработки нефти, горючая смесь лёгких углеводородов.

Схема работы карбюраторной системы питания

Топливо (бензин) из бака подается насосом 7 по топливопроводам 5 в карбюратор 4. Через воздушный фильтр 1 в карбюратор поступает воздух. Приготовленная в карбюраторе из топлива и воздуха горючая смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 2. Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя в окружающую среду через выпускной трубопровод 3, приемную трубу 8 глушителей, основной 10 и дополнительный 9 глушители.

В системе питания бензиновых двигателей автомобилей обязательными элементами являются фильтры очистки топлива (у двигателей грузовых автомобилей — фильтры грубой и тонкой очистки), а также воздушный фильтр.

Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюратору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь из-за разрежения в цилиндрах двигателя с большой скоростью перемещается по впускному трубопроводу, при этом дополнительно перемешиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где и сгорает посредством искрового воспламенения от электрической свечи.

За счет давления образовавшихся при сгорании горючей смеси газов, воздействующих на детали и узлы кривошипно-шатунного механизма, осуществляется работа двигателя.

Назначение устройство и работа системы питания карбюраторного двигателя

Система питания двигателя предназначена для хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, и это тоже обеспечивается системой питания.

Система питания состоит из :

-фильтров очистки топлива;

Топливный бак – это емкость для хранения топлива. Обычно он размещается в задней, более безопасной при аварии части автомобиля. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам, которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова.

Первая ступень очистки топлива – это сетка на топливозаборнике внутри бака. Она не дает возможности содержащимся в бензине крупным примесям и воде попасть в систему питания двигателя.

Количество бензина в баке водитель может контролировать по показаниям указателя уровня топлива, расположенного на щитке приборов.

Емкость топливного бака среднестатистического легкового автомобиля обычно составляет 40–50 литров. Когда уровень бензина в баке уменьшается до 5–9 литров, на щитке приборов загорается соответствующая желтая (или красная) лампочка – лампа резерва топлива. Это сигнал водителю о том, что пора подумать о заправке.

Топливный фильтр (как правило, устанавливается самостоятельно) – второй этап очистки топлива. Фильтр располагается в моторном отсеке и предназначен для тонкой очистки бензина, поступающего к топливному насосу (возможна установка фильтра и после насоса). Обычно применяется неразборный фильтр, при загрязнении которого требуется его замена.

Топливный насос – предназначен для принудительной подачи топлива из бака в карбюратор.

Когда рычаг тянет шток с диафрагмой вниз, пружина диафрагмы сжимается, и над ней создается разрежение, под действием которого впускной клапан, преодолев усилие своей пружины, открывается.

Через этот клапан топливо из бака втягивается в пространство над диафрагмой. Когда рычаг освобождает шток диафрагмы (часть рычага, связанная со штоком, перемещается вверх), диафрагма под действием собственной пружины также перемещается вверх, впускной клапан закрывается, и бензин выдавливается через нагнетательный клапан к карбюратору. Этот процесс происходит при каждом повороте приводного вала с эксцентриком.

Бензин в карбюратор выталкивается только за счет усилия пружины диафрагмы при перемещении ее вверх. При заполнении карбюратора до необходимого уровня его специальный игольчатый клапан перекроет доступ бензина. Так как качать топливо будет некуда, диафрагма топливного насоса останется в нижнем положении: ее пружина будет не в силах преодолеть создавшееся сопротивление.

И лишь когда двигатель израсходует часть топлива из карбюратора, его игольчатый клапан откроется и диафрагма под действием пружины сможет втолкнуть новую порцию топлива из бензонасоса в карбюратор.

Система питания карбюраторного двигателя

Система питания двигателя предназначенадля хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, и это тоже обеспечивается системой питания.

Поскольку в этой книге мы рассматриваем работу бензинового двигателя, то в дальнейшем под топливом будет подразумеваться именно бензин.

Рис. 13. Схема расположения элементов системы питания карбюраторного двигателя:1 – заливная горловина с пробкой; 2 – топливный бак; 3 – датчик указателя уровня топлива с поплавком; 4 – топливозаборник с фильтром; 5 – топливопроводы; 6 – фильтр тонкой очистки топлива; 7 – топливный насос; 8 – поплавковая камера карбюратора с поплавком; 9 – воздушный фильтр; 10 – смесительная камера карбюратора; 11 – впускной клапан; 12 – впускной трубопровод; 13 – камера сгорания

Система питания состоит из(рис. 13):

– фильтров очистки топлива;

Топливный бак –это емкость для хранения топлива. Обычно он размещается в задней, более безопасной при аварии части автомобиля. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам,которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова.

Первая ступень очистки топлива – это сетка на топливозаборнике внутри бака. Она не дает возможности содержащимся в бензине крупным примесям и воде попасть в систему питания двигателя.

Количество бензина в баке водитель может контролировать по показаниям указателя уровня топлива, расположенного на щитке приборов (см. рис. 67).

Емкость топливного бака среднестатистического легкового автомобиля обычно составляет 40–50 литров. Когда уровень бензина в баке уменьшается до 5–9 литров, на щитке приборов загорается соответствующая желтая (или красная) лампочка – лампа резерва топлива. Это сигнал водителю о том, что пора подумать о заправке.

Топливный фильтр(как правило, устанавливается самостоятельно) – второй этап очистки топлива. Фильтр располагается в моторном отсеке и предназначен для тонкой очистки бензина, поступающего к топливному насосу (возможна установка фильтра и после насоса). Обычно применяется неразборный фильтр, при загрязнении которого требуется его замена.

Топливный насос –предназначен для принудительной подачи топлива из бака в карбюратор.

Насос состоит из (рис. 14): корпуса, диафрагмы с пружиной и механизмом привода, впускного и нагнетательного (выпускного) клапанов. В нем также находится сетчатый фильтр для очередной третьей ступени очистки бензина.

Рис. 14. Схема работы топливного насоса:1 –нагнетательный патрубок; 2 – стяжной болт; 3 – крышка; 4 – всасывающий патрубок; 5 – впускной клапан с пружиной; 6 – корпус; 7 – диафрагма насоса; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – тяга; 10 – рычаг механической подкачки; 11 – пружина; 12 – шток; 13 – эксцентрик; 14 – нагнетательный клапан с пружиной; 15 – фильтр очистки топлива

Топливный насос приводится в действие от валика привода масляного насоса или от распределительного вала двигателя. При вращении вышеуказанных валов, имеющийся на них эксцентрик набегает на шток привода топливного насоса. Шток начинает давить на рычаг, а тот, в свою очередь, заставляет диафрагму опускаться вниз. Над диафрагмой создается разряжение и впускной клапан, преодолевая усилие пружины, открывается. Порция топлива из бака засасывается в пространство над диафрагмой.

При сбегании эксцентрика со штока диафрагма освобождается от воздействия рычага и за счет жесткости пружины поднимается вверх. Возникающее при этом давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетательный. Бензин над диафрагмой поступает к карбюратору. При очередном набегании эксцентрика на шток процесс повторяется.

Воздушный фильтр(рис. 15)–необходим для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Фильтр устанавливается на верхней части воздушной горловины карбюратора.

Рис. 15. Воздушный фильтр:1–крышка; 2 – фильтрующий элемент; 3 – корпус; 4 – воздухозаборник

При загрязнении фильтра возрастает сопротивление движению воздуха, что может привести к повышенному расходу топлива, так как горючая смесь будет слишком обогащаться бензином. Чем это грозит кроме лишних финансовых затрат, вы узнаете через несколько страниц.

Карбюратор предназначендля приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. В зависимости от режима работы двигателя карбюратор меняет качество (соотношение бензина и воздуха) и количество смеси.

Карбюратор, это одно из самых сложных устройств автомобиля. Он состоит из множества деталей и имеет несколько систем, которые принимают участие в приготовлении горючей смеси, обеспечивая бесперебойную работу двигателя. Давайте разберемся с устройством и принципом работы карбюратора на несколько упрощенной схеме.

Рис. 16. Схема устройства и работы простейшего карбюратора:1 –топливная трубка; 2 – поплавок с игольчатым клапаном; 3 – отверстие для связи поплавковой камеры с атмосферой; 4 – воздушная заслонка; 5 – распылитель 6 – диффузор; 7 – дроссельная заслонка; 8 – корпус карбюратора; 9 – топливный жиклер

Простейший карбюратор состоит из(рис. 16):

– поплавка с игольчатым запорным клапаном;

– воздушной и дроссельной заслонок;

– топливных и воздушных каналов с жиклерами.

При движении поршня в цилиндре от верхней мертвой точки к нижней (такт впуска), над ним создается разряжение. Поток воздуха с улицы, через воздушный фильтр и карбюратор, устремляется в освободившийся объем цилиндра (см. рис. 13).

При прохождении воздуха через карбюратор, из поплавковой камеры через распылитель, который расположен в самом узком месте смесительной камеры (диффузоре), вытекает топливо (рис. 16). Это происходит по причине разности давлений в поплавковой камере карбюратора, которая связана с атмосферой, и в диффузоре, где создается значительное разрежение.

Поток воздуха дробит вытекающее из распылителя топливо и смешивается с ним. На выходе из диффузора происходит окончательное перемешивание бензина с воздухом, и затем эта горючая смесь поступает в цилиндр.

Каждый из вас периодически пользуется каким-либо устройством, где применен принцип пульверизации. Не важно, что это – флакон с духами, банка с краской и насадкой к пылесосу или бачок-опрыскиватель для увлажнения цветов. В любом случае, за счет разности давлений из некой емкости высасывается жидкость, которая затем дробится и смешивается с воздухом.

Для примера можно взять даже обычный чайник, который вместе со своим носиком очень похож на поплавковую камеру с распылителем.

Из схемы работы простейшего карбюратора (рис. 16) можно понять, что двигатель не будет работать нормально, если уровень топлива в поплавковой камере (воды в чайнике) выше нормы, так как в этом случае бензина будет выливаться больше чем надо. Если уровень бензина будет меньше нормы, то и его содержание в смеси будет тоже меньше, что опять-таки нарушит правильную работу двигателя. Следовательно, количество бензина в камере всегда должно быть неизменным.

Уровень топлива в поплавковой камере карбюратора регулируется специальным поплавком (рис. 16), который, опускаясь вместе игольчатым запорным клапаном, позволяет бензину поступать в камеру. Когда поплавковая камера начинает наполняться, поплавок всплывает и закрывает игольчатым клапаном проход для бензина.

Тогда дроссельная заслонка закроется полностью. И тут же возникает вопрос. А как теперь со смесеобразованием? Ведь мотор заглохнет!

Оказывается, для поддержания работы двигателя на холостом ходу в карбюраторе есть свои каналы, по которым воздух может попасть под дроссельную заслонку, смешиваясь по пути с бензином (рис. 17 а, поз. 6).

На холостом ходу, при нормально работающей системе подачи топлива и отрегулированном карбюраторе, коленчатый вал двигателя должен устойчиво вращаться со скоростью примерно 800–900 об/мин.

Карбюратор смешивает бензин с воздухом в строго определенной пропорции. Горючая смесь называется нормальной,если на одну часть бензина приходится пятнадцать частей воздуха (1:15). В зависимости от различных факторов качество смеси(соотношение бензина и воздуха) может меняться. Если воздуха будет больше, то смесь становится обедненной или бедной.Если воздуха меньше, то смесь превращается в обогащенную или богатую.

Дорогие друзья, мы прекрасно знаем, какими невероятными темпами идёт развитие современных технологий, и автомобильная промышленность не пасёт задних в этой гонке инноваций. Тем не менее, не стоит забывать о проверенной временем классике, которая не только до сих пор встречается на наших дорогах, но и является образцом инженерной мысли. Об одной из таких систем мы сегодня и поговорим, а если точнее, изучим устройство системы питания карбюраторного двигателя – настоящей классики автомобильного жанра.

Знакомство с карбюратором

Приступим. Как мы знаем, для того чтобы двигатель заработал, в его цилиндры необходимо подать смесь бензина и воздуха, которая, воспламеняясь, приводит в движение поршни. В общем-то, именно способом перемешивания и подачи топлива в цилиндры и отличаются между собой разновидности моторов, и до прихода эры электронного управления впрыском этим процессом заведовали карбюраторы. Существует несколько основных разновидностей этого устройства:

• • барботажный;
  • мембранно-игольчатый;
  • поплавковый.

  Барботажный

  Карбюратор такого типа – самый несовершенный, он не применяется в данное время на современных автомобилях. Суть карбюратора заключалась в следующем: в верху бензобака расположены на общей раме два патрубка. В один поступает воздух, из другого он выходит, смешанный с парами топлива. Так получается топливная смесь для двигателя.

  Дроссельная заслонка существует отдельно от двигателя. Барботажный карбюратор очень требователен к фракционному составу топлива, да и крайне взрывоопасен, нет возможности к регулировке и соответственно большой размер конструкции. Короче говно полное.

  

  Мембранно-игольчатый

  Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из нескольких камер с мембранами. Мембраны крепятся на штоке, конец которого имеет вид иглы, которая открывает и закрывает подачу топлива. Такой карбюратор довольно сложный.

  Клапан перемещаясь под действием мембран. Первая разделяет воздушные камеры низкого и высокого давлений. Вторая делит топливные камеры, высокого и низкого давлений.

  Дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, следовательно смеси, которая поступает в двигатель. В камере 1, в результате напора воздуха, давление повышается, а в камере 2, сообщающейся с диффузором, наступает разрежение (чем меньше сечение, тем больше скорость, и меньше давление).

  Под воздействием разности давлений, мембрана прогибается и открывает клапан. Клапан открывается и топливо поступает в камеру 4. Из камеры 4 топливо проходит через дозирующий жиклер и проходя через форсунку поступает в смесительную камеру, где распыляется и смешивается с воздухом. Топливная камера 3, в следствии движения мембраны, наполняется топливом по каналу из-за жиклера. Так как давление в камере ниже, чем в камере 4.

  В результате расхода топлива мембраны отклоняются и стремятся закрыть клапан поступления топлива. Когда наступает равновесие между давлениями на мембраны, тогда устанавливается режим работы двигателя.

  Карбюраторы такого типа работают довольно точно, в каком бы положении не находился двигатель. Однако конструкторы отошли от такого типа карбюраторов, ввиду сложности его регулировки. В данное время на автомобилях не применяется.

  Впрыскивающие карбюраторы работают точно и надежно при любом положении двигателя. Однако, из-за сложности регулировок и обслуживания в автомобильных двигателях не применяются.

  

  Поплавковый

  Сегодня мы рассмотрим упрощённую схему самого популярного в автомобилестроении поплавкового карбюратора. В его конструкции можно выделить несколько основных функциональных элементов:

  • • • поплавковую камеру;
      • распылитель с топливным жиклёром;
      • воздушный фильтр;
      • диффузор;
      • смесительную камеру; и воздушную заслонки.

      Устройство системы питания карбюраторного двигателя

      Теперь попробуем разобраться, как все эти детали работают вместе.

      

      Схема простейшего карбюратора

      Поплавковая камера представляет собой небольшой бак, в котором поддерживается постоянный уровень бензина, попадающего туда непосредственно из топливопровода автомобиля.

      Из поплавковой камеры горючее через канал-распылитель подаётся в смесительную камеру, где и происходит главное действо по объединению в одну субстанцию топлива и воздуха.

      Мы рассмотрели лишь упрощённую схему работы карбюраторной системы питания двигателя, реальные устройства на самом деле гораздо сложнее. В них, в процессе развития, появлялись элементы, позволяющие моторам эффективно работать на разных режимах. К примеру, системы пуска и холостого хода, экономайзеры, блоки подогрева и др.

      

      Помимо этого, автопроизводители уделяли внимание повышению экономичности и экологичности силовых агрегатов, что тоже усложняло конструкцию карбюраторов. Чтобы охватить все возможные разновидности этого узла и его вспомогательных элементов понадобится не то чтобы цикл статей, а, скорее, несколько томов технической литературы.

      Похожие публикации:

      1. Где заправляться по дороге в санкт петербург
      2. Как подключить усилитель в машине без магнитолы
      3. Как проверить масло роснефть на подлинность
      4. Уаз патриот 2022 как сделать сиденья мягче