УСТРОЙСТВО И РАБОТА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
13 апреля 2009. Разместил: admin
Назначение, взаимодействие узлов и деталей системы питания.
В систему питания карбюраторного двигателя (цветной рис. VII) входят топливный бак, топливопроводы, топливные фильтры, топливный насос, воздушный фильтр, карбюратор и впускной трубопровод. К системе питания относят также выпускной трубопровод двигателя и глушитель.
Запас топлива для работы двигателя хранится в баке 10, из которого топливо подается к карбюратору насосом 1 по топливопроводам 7. Фильтр-отстойник 12 очищает топливо от механических примесей и отделяет случайно попавшую в него воду. Воздушный фильтр 2 очищает от пыли поступающий в карбюратор атмосферный воздух.
Карбюратор 5 приготовляет горючую смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры. Выпускной трубопровод 15 отводит из цилиндров отработавшие газы. Глушитель 13 уменьшает шум отработавших газов, выходящих в атмосферу.
Основные данные по узлам и приборам системы питания двигателей изучаемых автомобилей приведены в табл. 6.
Таблица 6
Принцип действия и общее устройство карбюратора. В корпусе простейшего карбюратора (рис. 21) размещены поплавковая 6 и смесительная / камеры. Поплавок 8, действующий на игольчатый клапан 7, поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. Отверстие 5 сообщает поплавковую камеру с атмосферой.
В верхней части смесительной камеры расположен входной воздушный патрубок 3, в средней установлен диффузор 2, имеющий суженное проходное сечение (горловину), а в нижней части (выходном патрубке) — заслонка 10, называемая дросселем, укрепленная на валике, пропущенном через отверстия в стенках смесительной камеры. При помощи рычага 12 на наружном конце валика дросселя последний можно повернуть в требуемое положение. Выходной патрубок смесительной камеры соединен с впускным трубопроводом 11 двигателя посредством фланца.
Полость поплавковой камеры сообщена с распылителем 4, выведенным в горловину диффузора, жиклером 9, имеющим калиброванное отверстие. Верхний срез распылителя расположен выше уровня топлива в поплавковой камере, топливо самотеком не выливается.
Во время работы двигателя атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах, образуется разрежение, равное разности давлений атмосферного и в смесительной камере. Известно, что при движении жидкости или газа по трубопроводу
Рис. 21. Схема устройства и работы простейшего карбюратора:
1 — смесительная камера; 2 — диффузор; 3 — входной воздушный патрубок; 4 — распылитель; 5 — воздушное отверстие поплавковой камеры; 6 — поплавковая камера; 7 — игольчатый клапан; 8 — поплавок; 9 — жиклер; 10 — дроссель; 11 — впускной трубопровод двигателя; 12— рычаг дросселя.
их давление в суженном участке снижается, а скорость повышается. Поэтому наибольшее разрежение, а следовательно, и максимальная скорость воздуха создаются в горловине диффузора.
Вследствие разности давлений — атмосферного в поплавковой камере и пониженного в диффузоре — топливо вытекает из отверстия распылителя и распыливается потоком воздуха, движущегося через диффузор.
Процесс приготовления горючей смеси, начавшийся в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, а также в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.
Состав приготовляемой карбюратором горючей смеси зависит от величины проходного отверстия жиклера 9: чем оно больше, тем жиклер пропускает больше топлива к распылителю и тем богаче образуется смесь. Количество поступающей в цилиндры смеси регулируют дросселем 10.
Существенный недостаток описанного карбюратора — он не обеспечивает получения требуемого состава смеси при различных режимах работы двигателя: при пуске; при малых частотах холостого хода; при неполных и полных нагрузках; при резком открытии дросселя.
Во время пуска двигателя в этом карбюраторе смесь не образуется, так как из-за медленного вращения коленчатого вала в смесительной камере не создается разрежения, достаточного для истечения топлива из распылителя.
На малых оборотах холостого хода такой карбюратор приготовляет слишком бедную смесь, вследствие того что дроссель почти полностью закрыт и, хотя в цилиндрах образуется сильное разрежение, величина разрежения в диффузоре недостаточна для получения требующейся для работы на этом режиме обогащенной смеси.
По мере открытия дросселя и перехода от малых частот холостого хода к работе под нагрузкой простейший карбюратор обогащает смесь, потому что при увеличении разрежения в смесительной камере количество протекающего через жиклер топлива возрастает быстрее, чем количество проходящего через диффузор воздуха, в связи с различием физических свойств топлива и воздуха. В то же время при неполной нагрузке двигателя желательно, наоборот, некоторое обеднение смеси, и только при полной нагрузке требуется обогащенная смесь.
Во время резкого открытия дросселя смесь, приготовляемая простейшим карбюратором, обедняется, так как в момент открытия дросселя уменьшается разрежение во впускном трубопроводе, что вызывает конденсацию части паров топлива, которое оседает на стенках трубопровода и не попадает в цилиндры. Из-за этого простейший карбюратор не обеспечивает хорошей приемистости двигателя, т. е. способности быстро, увеличивать частоту вращения коленчатого вала и мощность.
Чтобы получить на всех режимах работы двигателя горючую смесь требуемого состава, в карбюраторах, устанавливаемых на современных автомобильных двигателях, предусматривают пусковое устройство, систему холостого хода, главную дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер.
Пусковое устройство обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для легкого пуска холодного двигателя. У большинства карбюраторов это воздушная заслонка, расположенная в воздушном патрубке.
Система холостого хода обеспечивает получение обогащенной смеси, требуемой для устойчивой работы двигателя на малых оборотах холостого хода.
Главная дозирующая система приготовляет обедненную смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя под нагрузкой. В главную дозирующую систему всегда входит устройство для компенсации (регулирования состава) смеси, необходимое для экономичной работы двигателя при изменяющихся нагрузке и частоте вращения коленчатого вала.
Ускорительный насос обогащает горючую смесь во время резкого открытия дросселя, что улучшает приемистость двигателя, а экономайзер — при полной нагрузке с целью получения от двигателя максимальной мощности.
В зависимости от направления потока воздуха, движущегося через смесительную камеру, различают карбюраторы с падающим, восходящим и горизонтальным потоками смеси, а по способу поддержания необходимого давления в поплавковой камере — балансированные и небалансированные карбюраторы.
Балансированными называют карбюраторы, у которых поплавковая камера сообщена не непосредственно с атмосферой, а со входным воздушным патрубком смесительной камеры. Благодаря этому давление в обеих камерах уравнивается и исключается влияние на состав смеси состояния воздушного фильтра карбюратора.
В небалансированных карбюраторах (поплавковая камера сообщена с атмосферой) засорение воздушного фильтра приводит к обогащению смеси, так как при засорении фильтра сопротивление прохождению воздуха возрастает и разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и разность давлений в поплавковой и смесительной камерах увеличиваются. У балансированных карбюраторов в этом случае одновременно с увеличением разрежения в смесительной камере создается некоторое разрежение и в поплавковой камере, благодаря чему разность давлений в ней и в смесительной камере остается прежней и состав смеси не меняется.
Получили большое распространение двухкамерные карбюраторы, имеющие две смесительные камеры. В таких карбюраторах создаются лучшие условия образования горючей смеси, чем в карбюраторах с одной смесительной камерой, а также обеспечивается более полное и равномерное наполнение цилиндров двигателя, что особенно важно при числе цилиндров более четырех и V-образном расположении цилиндров.
Карбюраторы К-126Б, К-126Г и К-88А. Эти карбюраторы близки друг к другу. Все они балансированные, двухкамерные, с падающим потоком смеси, компенсацией ее состава по способу пневматического торможения топлива, снабжены ускорительным насосом и экономайзером, имеющими общий механический привод.
1 2 3 4 5 6 7 8 919 11 12 [—] 13 14 15 16 17 18
36 35 34 33 3Z 31 30 29 28 27 26 25
Рис. 22. Схема карбюратора К-126Б:
1 и 4—планка и промежуточный рычаг привода ускорительного насоса и экономайзера; 2 и 40 — шток и поршень ускорительного насоса; 3,33 и 38 — верхняя, нижняя и средняя части корпуса карбюратора; 5 к 26 — воздушный жиклер и эмульсионная трубка главной дозирующей системы; 6 и 32 — малый и большой диффузоры; 7 — балансировочный канал поплавковой камеры; 8 — распылитель главной дозирующей системы; 9 и 15 — топливный и воздушный жиклеры системы холостого хода; 10— клапан воздушной заслонки; // — воздушная заслонка; 12 — форсунка ускорительного насоса и экономайзера; 13 — винт крепления форсунки; 14 и 37 — нагнетательный и обратный клапаны ускорительного насоса; 16 — игольчатый клапан поплавковой камеры; 17 — сетчатый фильтр; 18 — поплавок; 19 — смотровое окно; 20 — пробка; 21 — регулятор частоты вращения коленчатого вала; 22 и 24 — диафрагма и пружина регулятора; 23 и 36 — валик и рычаг дросселей; 25 — главный жиклер; 27 — дроссель; 28 — регулировочный винт; 29 и 35— жиклер и топливный канал экономайзера; -30 и 31 — канал и распыливающие отверстия системы холостого хода; 34 — топливный канал ускорительного насоса; 39 — клапан экономайзера; 41 — шток привода экономайзера.
Карбюратор К-126Б, установленный на двигателе ЗМЗ-53 автомобиля ГАЗ-53А, показан на рис. 22. В каждой из его двух смесительных камер, работающих одновременно и параллельно на всех режимах, приготовляется горючая смесь для четырех (из восьми) цилиндров двигателя. В обеих камерах имеются свои диффузоры, система холостого хода, главная дозирующая система. Ускорительный насос, экономайзер и их распылители — общие для обеих камер. Дроссели обеих камер жестко закреплены на общем валике. Воздух поступает в обе смесительные камеры из общего для них воздушного патрубка, а топливо — из общей поплавковой камеры. Разъемный корпус карбюратора состоит из верхней 3, средней 38 и нижней 33 частей, скрепленных винтами.
В поплавковую камеру топливо поступает через сетчатый фильтр 17. Уровень топлива поддерживают игольчатый клапан 16 и латунный поплавок 18. Поплавковая камера сообщена с воздушным патрубком балансировочным каналом 7 и снабжена застекленным окном 19 для контроля уровня топлива.
Смесительные камеры представляют собой вертикальные каналы в корпусе карбюратора. Верхняя часть обеих камер сообщается с общим воздушным патрубком, в средней их части находятся малый 6 и большой 32 диффузоры, в нижней части дроссели 27.
Пусковым устройством карбюратора служит воздушная заслонка 11 с пружинными клапанами 10, предотвращающими переобогащение смеси при пуске двигателя.
К системе холостого хода, отдельной для каждой смесительной камеры, относятся топливный 9 и воздушный 15 жиклеры холостого хода, канал 30 и распыливающие отверстия 31, расположенные одно выше, а другое ниже края закрытого дросселя. Проходное сечение нижнего отверстия можно изменять регулировочным винтом 28.
В главную дозирующую систему входят главный топливный жиклер 25, воздушный жиклер 5 с эмульсионной трубкой 26 и распылитель 8, выполненный в малом диффузоре.
Ускорительный насос карбюратора состоит из колодца, в котором находится поршень 40 со штоком 2, шарикового обратного клапана 37, канала 34, нагнетательного клапана 14 и двух распылителей, образующих вместе с распылителями экономайзера общую деталь, — форсунку 12, прикрепленную к корпусу карбюратора полым (топливопроводящим) винтом 13. Поршень насоса приводится в действие установленным на валике дросселей рычагом 36 через соединительную тягу, промежуточный рычаг 4, планку 1 и пружину штока 2.
В систему экономайзера входят шток 41, пружинный клапан 39, топливный канал 35, жиклер 29, форсунка 12 и общий с ускорительным насосом привод.
На различных режимах работы двигателя карбюратор действует следующим образом1.
При пуске холодного двигателя воздушная заслонка должна быть закрыта, а дроссель немного приоткрыт, благодаря чему в смесительной камере карбюратора создается сильное разрежение и в нее поступает топливо через главную дозирующую систему и систему холостого хода. После пуска водитель должен приоткрыть воздушную заслонку. Если оставить ее закрытой, то вследствие значительного усиления разрежения в карбюраторе откроются пружинные клапаны заслонки, через которые в смесительную камеру будет поступать воздух. Благодаря этому предотвращается остановка двигателя из-за переобогащения смеси.
На малых частотах холостого хода при прогретом двигателе воздушная заслонка полностью открыта, а дроссель закрыт до упора его рычага в регулировочный винт. В задроссельном пространстве карбюратора создается сильное разрежение, передающееся по каналам системы холостого хода на жиклер 9, через который топливо, поступающее из главного жиклера, проходит в канал 30 системы холостого хода. В этот же канал поступает воздух через воздушный жиклер 15 холостого хода, образуя с топливом эмульсию (пенистую смесь топлива и воздуха), распыливаемую через отверстия 31 в смесительной камере.
Состав смеси регулируют винтом 28, при ввертывании которого смесь обедняется, а при вывертывании — обогащается. Частоту вращения коленчатого вала на этом режиме регулируют упорным винтом рычага валика дросселей.
При малых и средних нагрузках двигателя топливо в смесительную камеру поступает через главный топливный жиклер 25 и распылитель 8. При этом в колодец эмульсионной трубки 26 через воздушный жиклер 5 главной дозирующей системы и далее через отверстия эмульсионной трубки, а также через воздушный жиклер 15 системы холостого хода всасывается воздух. Поэтому в колодце образуется эмульсия и уменьшается разрежение, действующее на жиклер 25. Соответственно снижается и количество топлива, подаваемого главной дозирующей системой в смесительную камеру, и в карбюраторе образуется обедненная (экономичная) смесь.
Количество воздуха, поступающего в главную дозирующую систему, зависит от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. В результате на различных режимах работы двигателя достигается получение в карбюраторе обедненной смеси приблизительно постоянного состава. Таким образом, в карбюраторе К- 126Б осуществляется компенсация состава горючей смеси путем пневматического торможения топлива.
Во время резкого открытия дросселей поршень 40 ускорительного насоса быстро опускается. Вследствие образующегося под поршнем давления закрывается шариковый обратный клапан 37, открывается игольчатый нагнетательный клапан 14 и топливо впрыскивается через распыливающие отверстия форсунки 12 в смесительную камеру, обогащая приготавливаемую карбюратором смесь. При постепенном открытии дросселей ускорительный насос не срабатывает, так как при медленном перемещении его поршня под ним не создается давления, необходимого для закрытия шарикового клапана.
При больших нагрузках топливо подается в смесительную камеру главной дозирующей системой и экономайзером. Пока дроссели открыты не полностью, подача топлива в смесительную камеру ограничивается главным жиклером 25. При открытии дросселей более чем на» 85% планка 1 привода ускорительного насоса, жестко связанная со штоком 41 привода клапана 39 экономайзера, нажимая шток, открывает клапан, и в смесительную камеру начинает поступать дополнительное топливо через жиклер 29 и распыливающее отверстие форсунки 12. Благодаря этому смесь обогащается и мощность двигателя возрастает.
Карбюратор К-126Г двигателя ГАЗ-24 отличается от карбюратора К-126Б следующим.
Смесительные камеры карбюратора К-126Г включаются в действие последовательно. Сначала открывается дроссель первичной смесительной камеры, а затем, когда он откроется примерно на 2/3, начинает открываться дроссель вторичной камеры. Соответственно пуск двигателя при закрытой воздушной заслонке осуществляется только за счет первичной камеры. Система холостого хода и распылитель ускорительного насоса имеются только в первичной смесительной камере, а распылитель экономайзера — только во вторичной.
Благодаря последовательному включению смесительных камер в карбюраторе лучше происходят процессы смесеобразования при пуске двигателя, на малых частотах холостого хода, при малых и средних нагрузках.
В остальном по устройству и действию карбюратор К-126Г не отличается от карбюратора К-126Б.
Карбюратор К-88А двигателя ЗИЛ-130 имеет следующие особенности.
Как и в карбюраторе К-126Б, дроссели обеих смесительных камер жестко закреплены на общем валике, а поэтому смесительные камеры работают одновременно" и параллельно на всех режимах, приготовляя горючую смесь для четырех цилиндров каждая. Входной воздушный патрубок с заслонкой, ускорительный насос с форсункой, имеющей два распыливающие отверстия и клапан экономайзера, — общие для обеих смесительных камер. Каждая камера имеет самостоятельные систему холостого хода и главную дозирующую систему, состоящую из главного жиклера, жиклера полной мощности, распылителя, воздушного жиклера и топливных каналов.
При пуске и на малых оборотах холостого хода двигателя карбюратор К-88А работает так же, как карбюратор К-126Б.
Во время работы при малых и средних нагрузках топливо в смесительную камеру поступает, последовательно проходя через главный жиклер и жиклер полной мощности. К топливу, образуя эмульсию, примешивается воздух, поступающий через воздушный жиклер главной дозирующей системы и воздушный жиклер системы холостого хода. Благодаря этому происходит компенсация состава смеси.
При резком открытии дросселей вступает в действие ускорительный насос, работающий так же, как в карбюраторе К-126Б.
При открытии дросселей более чем на 85% открывается клапан экономайзера, после чего через него поступает дополнительное топливо к жиклерам полной мощности, помимо главных жиклеров, и смесь обогащается.
Управление заслонками карбюратора. Рычаг валика воздушной заслонки соединен заключенной в оболочку гибкой тягой (боуденовским тросом) с рукояткой (кнопкой), расположенной на панели щитка приборов автомобиля. Чтобы закрыть заслонку (произвести «подсос» топлива в смесительную камеру карбюратора), водитель вытягивает
18 21 19 29 28 27 26 25 24 23 22
Рис. 23. Схема центробежно-вакуумного ограничителя частоты вращения коленчатого вала:
1 — седло клапана измерительного преобразователя; 2 — клапан; 3 — втулка ротора; 4 — сверление; 5, 7 и 9 — корпус, пробка и крышка ротора измерительного преобразователя; 6 — ротор; 8 - регулировочный винт; 10 — пружина; 11 и 12 — трубки- 13 и 16—верхняя и нижняя части корпуса ограничителя; 14 и 17— полости в корпусе; 15 и 18 — диафрагма и ее шток; 19 — пружина; 20 и 23 — воздушные жиклеры; 21— двуплечий рычаг; 22 — валик дросселей; 24 —сальниковое уплотнение; 25 — канал; 26 — дроссель; 27 — пластинчатый рычаг; 28 — вилка; 29 — рычаг управления дросселями.
рукоятку на себя до отказа. При этом одновременно с закрытием воздушной заслонки дроссели, рычаг валика которых соединен системой тяг и рычагов с рычагом валика воздушной заслонки, приоткрываются на величину, необходимую для легкого пуска и получения достаточной частоты вращения коленчатого вала после пуска двигателя. Для открытия воздушной заслонки необходимо переместить рукоятку в сторону щитка приборов до отказа. Полному открытию заслонки способствует действующая на ее рычаг пружина, установленная на валике
заслонки.
Открывает и закрывает дроссели водитель при помощи педали, соединенной с рычагом валика дросселей системой тяг и рычагов. Нажатие педали вызывает открытие, а ее отпускание — закрытие дросселей. В исходное (верхнее) положение педаль возвращает ее пружина. Для регулирования положения дросселей при полностью отпущенной педали, а вместе с тем и частоты вращения коленчатого вала при малых оборотах холостого хода двигателя служит винт в корпусе карбюратора, ограничивающий ход рычага валика дросселей в направлении их закрытия.
Ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала
устанавливают на двигатели грузовых автомобилей, чтобы исключить повышенный износ деталей двигателя.
На двигатели легковых автомобилей ограничители не ставят.
Центробежно-вакуумный ограничитель частоты вращения коленчатого вала двигателей ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 (рис. 23) состоит из измерительного преобразователя (центробежного датчика), расположенного на крышке распределительных шестерен, и диафрагменного механизма ограничения частоты вращения, прикрепленного к нижней части корпуса карбюратора.
В корпусе 5 измерительного преобразователя, закрытом крышкой 9, находится установленный во втулке ротор 6, приводимый во вращение от распределительного вала двигателя. В полости ротора помещены клапан 2 и его седло 1. При неработающем двигателе клапан 2 оттягивается от седла пружиной 10. Во время работы двигателя клапан, стремящийся по инерции двигаться прямолинейно, преодолевает силу натяжения пружины и
В систему питания карбюраторного двигателя (цветной рис. VII) входят топливный бак, топливопроводы, топливные фильтры, топливный насос, воздушный фильтр, карбюратор и впускной трубопровод. К системе питания относят также выпускной трубопровод двигателя и глушитель.
Запас топлива для работы двигателя хранится в баке 10, из которого топливо подается к карбюратору насосом 1 по топливопроводам 7. Фильтр-отстойник 12 очищает топливо от механических примесей и отделяет случайно попавшую в него воду. Воздушный фильтр 2 очищает от пыли поступающий в карбюратор атмосферный воздух.
Карбюратор 5 приготовляет горючую смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры. Выпускной трубопровод 15 отводит из цилиндров отработавшие газы. Глушитель 13 уменьшает шум отработавших газов, выходящих в атмосферу.
Основные данные по узлам и приборам системы питания двигателей изучаемых автомобилей приведены в табл. 6.
Таблица 6
| Наименование узлов и приборов | Модель двигателя |
| |
| ГАЗ-24 ) ЗМЗ-53 |
| ||
|
| ЗИЛ-130 | ||
| Топливный бак: |
|
|
|
| вместимостью, л | 55 | 90 | 170 |
| расположение | В задней части | Под сидень- | На раме |
|
| кузова | ем водителя |
|
| Топливный насос | Диафрагменный |
| |
| Карбюратор: |
|
| |
| тип | С падающим потоком смеси, двухкамерный | ||
| модель | К-126Г | К-126Б | К-88А | |
Принцип действия и общее устройство карбюратора. В корпусе простейшего карбюратора (рис. 21) размещены поплавковая 6 и смесительная / камеры. Поплавок 8, действующий на игольчатый клапан 7, поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. Отверстие 5 сообщает поплавковую камеру с атмосферой.
В верхней части смесительной камеры расположен входной воздушный патрубок 3, в средней установлен диффузор 2, имеющий суженное проходное сечение (горловину), а в нижней части (выходном патрубке) — заслонка 10, называемая дросселем, укрепленная на валике, пропущенном через отверстия в стенках смесительной камеры. При помощи рычага 12 на наружном конце валика дросселя последний можно повернуть в требуемое положение. Выходной патрубок смесительной камеры соединен с впускным трубопроводом 11 двигателя посредством фланца.
Полость поплавковой камеры сообщена с распылителем 4, выведенным в горловину диффузора, жиклером 9, имеющим калиброванное отверстие. Верхний срез распылителя расположен выше уровня топлива в поплавковой камере, топливо самотеком не выливается.
Во время работы двигателя атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах, образуется разрежение, равное разности давлений атмосферного и в смесительной камере. Известно, что при движении жидкости или газа по трубопроводу
Рис. 21. Схема устройства и работы простейшего карбюратора:
1 — смесительная камера; 2 — диффузор; 3 — входной воздушный патрубок; 4 — распылитель; 5 — воздушное отверстие поплавковой камеры; 6 — поплавковая камера; 7 — игольчатый клапан; 8 — поплавок; 9 — жиклер; 10 — дроссель; 11 — впускной трубопровод двигателя; 12— рычаг дросселя.
их давление в суженном участке снижается, а скорость повышается. Поэтому наибольшее разрежение, а следовательно, и максимальная скорость воздуха создаются в горловине диффузора.
Вследствие разности давлений — атмосферного в поплавковой камере и пониженного в диффузоре — топливо вытекает из отверстия распылителя и распыливается потоком воздуха, движущегося через диффузор.
Процесс приготовления горючей смеси, начавшийся в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, а также в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.
Состав приготовляемой карбюратором горючей смеси зависит от величины проходного отверстия жиклера 9: чем оно больше, тем жиклер пропускает больше топлива к распылителю и тем богаче образуется смесь. Количество поступающей в цилиндры смеси регулируют дросселем 10.
Существенный недостаток описанного карбюратора — он не обеспечивает получения требуемого состава смеси при различных режимах работы двигателя: при пуске; при малых частотах холостого хода; при неполных и полных нагрузках; при резком открытии дросселя.
Во время пуска двигателя в этом карбюраторе смесь не образуется, так как из-за медленного вращения коленчатого вала в смесительной камере не создается разрежения, достаточного для истечения топлива из распылителя.
На малых оборотах холостого хода такой карбюратор приготовляет слишком бедную смесь, вследствие того что дроссель почти полностью закрыт и, хотя в цилиндрах образуется сильное разрежение, величина разрежения в диффузоре недостаточна для получения требующейся для работы на этом режиме обогащенной смеси.
По мере открытия дросселя и перехода от малых частот холостого хода к работе под нагрузкой простейший карбюратор обогащает смесь, потому что при увеличении разрежения в смесительной камере количество протекающего через жиклер топлива возрастает быстрее, чем количество проходящего через диффузор воздуха, в связи с различием физических свойств топлива и воздуха. В то же время при неполной нагрузке двигателя желательно, наоборот, некоторое обеднение смеси, и только при полной нагрузке требуется обогащенная смесь.
Во время резкого открытия дросселя смесь, приготовляемая простейшим карбюратором, обедняется, так как в момент открытия дросселя уменьшается разрежение во впускном трубопроводе, что вызывает конденсацию части паров топлива, которое оседает на стенках трубопровода и не попадает в цилиндры. Из-за этого простейший карбюратор не обеспечивает хорошей приемистости двигателя, т. е. способности быстро, увеличивать частоту вращения коленчатого вала и мощность.
Чтобы получить на всех режимах работы двигателя горючую смесь требуемого состава, в карбюраторах, устанавливаемых на современных автомобильных двигателях, предусматривают пусковое устройство, систему холостого хода, главную дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер.
Пусковое устройство обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для легкого пуска холодного двигателя. У большинства карбюраторов это воздушная заслонка, расположенная в воздушном патрубке.
Система холостого хода обеспечивает получение обогащенной смеси, требуемой для устойчивой работы двигателя на малых оборотах холостого хода.
Главная дозирующая система приготовляет обедненную смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя под нагрузкой. В главную дозирующую систему всегда входит устройство для компенсации (регулирования состава) смеси, необходимое для экономичной работы двигателя при изменяющихся нагрузке и частоте вращения коленчатого вала.
Ускорительный насос обогащает горючую смесь во время резкого открытия дросселя, что улучшает приемистость двигателя, а экономайзер — при полной нагрузке с целью получения от двигателя максимальной мощности.
В зависимости от направления потока воздуха, движущегося через смесительную камеру, различают карбюраторы с падающим, восходящим и горизонтальным потоками смеси, а по способу поддержания необходимого давления в поплавковой камере — балансированные и небалансированные карбюраторы.
Балансированными называют карбюраторы, у которых поплавковая камера сообщена не непосредственно с атмосферой, а со входным воздушным патрубком смесительной камеры. Благодаря этому давление в обеих камерах уравнивается и исключается влияние на состав смеси состояния воздушного фильтра карбюратора.
В небалансированных карбюраторах (поплавковая камера сообщена с атмосферой) засорение воздушного фильтра приводит к обогащению смеси, так как при засорении фильтра сопротивление прохождению воздуха возрастает и разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и разность давлений в поплавковой и смесительной камерах увеличиваются. У балансированных карбюраторов в этом случае одновременно с увеличением разрежения в смесительной камере создается некоторое разрежение и в поплавковой камере, благодаря чему разность давлений в ней и в смесительной камере остается прежней и состав смеси не меняется.
Получили большое распространение двухкамерные карбюраторы, имеющие две смесительные камеры. В таких карбюраторах создаются лучшие условия образования горючей смеси, чем в карбюраторах с одной смесительной камерой, а также обеспечивается более полное и равномерное наполнение цилиндров двигателя, что особенно важно при числе цилиндров более четырех и V-образном расположении цилиндров.
Карбюраторы К-126Б, К-126Г и К-88А. Эти карбюраторы близки друг к другу. Все они балансированные, двухкамерные, с падающим потоком смеси, компенсацией ее состава по способу пневматического торможения топлива, снабжены ускорительным насосом и экономайзером, имеющими общий механический привод.
1 2 3 4 5 6 7 8 919 11 12 [—] 13 14 15 16 17 18
36 35 34 33 3Z 31 30 29 28 27 26 25
Рис. 22. Схема карбюратора К-126Б:
1 и 4—планка и промежуточный рычаг привода ускорительного насоса и экономайзера; 2 и 40 — шток и поршень ускорительного насоса; 3,33 и 38 — верхняя, нижняя и средняя части корпуса карбюратора; 5 к 26 — воздушный жиклер и эмульсионная трубка главной дозирующей системы; 6 и 32 — малый и большой диффузоры; 7 — балансировочный канал поплавковой камеры; 8 — распылитель главной дозирующей системы; 9 и 15 — топливный и воздушный жиклеры системы холостого хода; 10— клапан воздушной заслонки; // — воздушная заслонка; 12 — форсунка ускорительного насоса и экономайзера; 13 — винт крепления форсунки; 14 и 37 — нагнетательный и обратный клапаны ускорительного насоса; 16 — игольчатый клапан поплавковой камеры; 17 — сетчатый фильтр; 18 — поплавок; 19 — смотровое окно; 20 — пробка; 21 — регулятор частоты вращения коленчатого вала; 22 и 24 — диафрагма и пружина регулятора; 23 и 36 — валик и рычаг дросселей; 25 — главный жиклер; 27 — дроссель; 28 — регулировочный винт; 29 и 35— жиклер и топливный канал экономайзера; -30 и 31 — канал и распыливающие отверстия системы холостого хода; 34 — топливный канал ускорительного насоса; 39 — клапан экономайзера; 41 — шток привода экономайзера.
Карбюратор К-126Б, установленный на двигателе ЗМЗ-53 автомобиля ГАЗ-53А, показан на рис. 22. В каждой из его двух смесительных камер, работающих одновременно и параллельно на всех режимах, приготовляется горючая смесь для четырех (из восьми) цилиндров двигателя. В обеих камерах имеются свои диффузоры, система холостого хода, главная дозирующая система. Ускорительный насос, экономайзер и их распылители — общие для обеих камер. Дроссели обеих камер жестко закреплены на общем валике. Воздух поступает в обе смесительные камеры из общего для них воздушного патрубка, а топливо — из общей поплавковой камеры. Разъемный корпус карбюратора состоит из верхней 3, средней 38 и нижней 33 частей, скрепленных винтами.
В поплавковую камеру топливо поступает через сетчатый фильтр 17. Уровень топлива поддерживают игольчатый клапан 16 и латунный поплавок 18. Поплавковая камера сообщена с воздушным патрубком балансировочным каналом 7 и снабжена застекленным окном 19 для контроля уровня топлива.
Смесительные камеры представляют собой вертикальные каналы в корпусе карбюратора. Верхняя часть обеих камер сообщается с общим воздушным патрубком, в средней их части находятся малый 6 и большой 32 диффузоры, в нижней части дроссели 27.
Пусковым устройством карбюратора служит воздушная заслонка 11 с пружинными клапанами 10, предотвращающими переобогащение смеси при пуске двигателя.
К системе холостого хода, отдельной для каждой смесительной камеры, относятся топливный 9 и воздушный 15 жиклеры холостого хода, канал 30 и распыливающие отверстия 31, расположенные одно выше, а другое ниже края закрытого дросселя. Проходное сечение нижнего отверстия можно изменять регулировочным винтом 28.
В главную дозирующую систему входят главный топливный жиклер 25, воздушный жиклер 5 с эмульсионной трубкой 26 и распылитель 8, выполненный в малом диффузоре.
Ускорительный насос карбюратора состоит из колодца, в котором находится поршень 40 со штоком 2, шарикового обратного клапана 37, канала 34, нагнетательного клапана 14 и двух распылителей, образующих вместе с распылителями экономайзера общую деталь, — форсунку 12, прикрепленную к корпусу карбюратора полым (топливопроводящим) винтом 13. Поршень насоса приводится в действие установленным на валике дросселей рычагом 36 через соединительную тягу, промежуточный рычаг 4, планку 1 и пружину штока 2.
В систему экономайзера входят шток 41, пружинный клапан 39, топливный канал 35, жиклер 29, форсунка 12 и общий с ускорительным насосом привод.
На различных режимах работы двигателя карбюратор действует следующим образом1.
При пуске холодного двигателя воздушная заслонка должна быть закрыта, а дроссель немного приоткрыт, благодаря чему в смесительной камере карбюратора создается сильное разрежение и в нее поступает топливо через главную дозирующую систему и систему холостого хода. После пуска водитель должен приоткрыть воздушную заслонку. Если оставить ее закрытой, то вследствие значительного усиления разрежения в карбюраторе откроются пружинные клапаны заслонки, через которые в смесительную камеру будет поступать воздух. Благодаря этому предотвращается остановка двигателя из-за переобогащения смеси.
На малых частотах холостого хода при прогретом двигателе воздушная заслонка полностью открыта, а дроссель закрыт до упора его рычага в регулировочный винт. В задроссельном пространстве карбюратора создается сильное разрежение, передающееся по каналам системы холостого хода на жиклер 9, через который топливо, поступающее из главного жиклера, проходит в канал 30 системы холостого хода. В этот же канал поступает воздух через воздушный жиклер 15 холостого хода, образуя с топливом эмульсию (пенистую смесь топлива и воздуха), распыливаемую через отверстия 31 в смесительной камере.
Состав смеси регулируют винтом 28, при ввертывании которого смесь обедняется, а при вывертывании — обогащается. Частоту вращения коленчатого вала на этом режиме регулируют упорным винтом рычага валика дросселей.
При малых и средних нагрузках двигателя топливо в смесительную камеру поступает через главный топливный жиклер 25 и распылитель 8. При этом в колодец эмульсионной трубки 26 через воздушный жиклер 5 главной дозирующей системы и далее через отверстия эмульсионной трубки, а также через воздушный жиклер 15 системы холостого хода всасывается воздух. Поэтому в колодце образуется эмульсия и уменьшается разрежение, действующее на жиклер 25. Соответственно снижается и количество топлива, подаваемого главной дозирующей системой в смесительную камеру, и в карбюраторе образуется обедненная (экономичная) смесь.
Количество воздуха, поступающего в главную дозирующую систему, зависит от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. В результате на различных режимах работы двигателя достигается получение в карбюраторе обедненной смеси приблизительно постоянного состава. Таким образом, в карбюраторе К- 126Б осуществляется компенсация состава горючей смеси путем пневматического торможения топлива.
Во время резкого открытия дросселей поршень 40 ускорительного насоса быстро опускается. Вследствие образующегося под поршнем давления закрывается шариковый обратный клапан 37, открывается игольчатый нагнетательный клапан 14 и топливо впрыскивается через распыливающие отверстия форсунки 12 в смесительную камеру, обогащая приготавливаемую карбюратором смесь. При постепенном открытии дросселей ускорительный насос не срабатывает, так как при медленном перемещении его поршня под ним не создается давления, необходимого для закрытия шарикового клапана.
При больших нагрузках топливо подается в смесительную камеру главной дозирующей системой и экономайзером. Пока дроссели открыты не полностью, подача топлива в смесительную камеру ограничивается главным жиклером 25. При открытии дросселей более чем на» 85% планка 1 привода ускорительного насоса, жестко связанная со штоком 41 привода клапана 39 экономайзера, нажимая шток, открывает клапан, и в смесительную камеру начинает поступать дополнительное топливо через жиклер 29 и распыливающее отверстие форсунки 12. Благодаря этому смесь обогащается и мощность двигателя возрастает.
Карбюратор К-126Г двигателя ГАЗ-24 отличается от карбюратора К-126Б следующим.
Смесительные камеры карбюратора К-126Г включаются в действие последовательно. Сначала открывается дроссель первичной смесительной камеры, а затем, когда он откроется примерно на 2/3, начинает открываться дроссель вторичной камеры. Соответственно пуск двигателя при закрытой воздушной заслонке осуществляется только за счет первичной камеры. Система холостого хода и распылитель ускорительного насоса имеются только в первичной смесительной камере, а распылитель экономайзера — только во вторичной.
Благодаря последовательному включению смесительных камер в карбюраторе лучше происходят процессы смесеобразования при пуске двигателя, на малых частотах холостого хода, при малых и средних нагрузках.
В остальном по устройству и действию карбюратор К-126Г не отличается от карбюратора К-126Б.
Карбюратор К-88А двигателя ЗИЛ-130 имеет следующие особенности.
Как и в карбюраторе К-126Б, дроссели обеих смесительных камер жестко закреплены на общем валике, а поэтому смесительные камеры работают одновременно" и параллельно на всех режимах, приготовляя горючую смесь для четырех цилиндров каждая. Входной воздушный патрубок с заслонкой, ускорительный насос с форсункой, имеющей два распыливающие отверстия и клапан экономайзера, — общие для обеих смесительных камер. Каждая камера имеет самостоятельные систему холостого хода и главную дозирующую систему, состоящую из главного жиклера, жиклера полной мощности, распылителя, воздушного жиклера и топливных каналов.
При пуске и на малых оборотах холостого хода двигателя карбюратор К-88А работает так же, как карбюратор К-126Б.
Во время работы при малых и средних нагрузках топливо в смесительную камеру поступает, последовательно проходя через главный жиклер и жиклер полной мощности. К топливу, образуя эмульсию, примешивается воздух, поступающий через воздушный жиклер главной дозирующей системы и воздушный жиклер системы холостого хода. Благодаря этому происходит компенсация состава смеси.
При резком открытии дросселей вступает в действие ускорительный насос, работающий так же, как в карбюраторе К-126Б.
При открытии дросселей более чем на 85% открывается клапан экономайзера, после чего через него поступает дополнительное топливо к жиклерам полной мощности, помимо главных жиклеров, и смесь обогащается.
Управление заслонками карбюратора. Рычаг валика воздушной заслонки соединен заключенной в оболочку гибкой тягой (боуденовским тросом) с рукояткой (кнопкой), расположенной на панели щитка приборов автомобиля. Чтобы закрыть заслонку (произвести «подсос» топлива в смесительную камеру карбюратора), водитель вытягивает
18 21 19 29 28 27 26 25 24 23 22
Рис. 23. Схема центробежно-вакуумного ограничителя частоты вращения коленчатого вала:
1 — седло клапана измерительного преобразователя; 2 — клапан; 3 — втулка ротора; 4 — сверление; 5, 7 и 9 — корпус, пробка и крышка ротора измерительного преобразователя; 6 — ротор; 8 - регулировочный винт; 10 — пружина; 11 и 12 — трубки- 13 и 16—верхняя и нижняя части корпуса ограничителя; 14 и 17— полости в корпусе; 15 и 18 — диафрагма и ее шток; 19 — пружина; 20 и 23 — воздушные жиклеры; 21— двуплечий рычаг; 22 — валик дросселей; 24 —сальниковое уплотнение; 25 — канал; 26 — дроссель; 27 — пластинчатый рычаг; 28 — вилка; 29 — рычаг управления дросселями.
рукоятку на себя до отказа. При этом одновременно с закрытием воздушной заслонки дроссели, рычаг валика которых соединен системой тяг и рычагов с рычагом валика воздушной заслонки, приоткрываются на величину, необходимую для легкого пуска и получения достаточной частоты вращения коленчатого вала после пуска двигателя. Для открытия воздушной заслонки необходимо переместить рукоятку в сторону щитка приборов до отказа. Полному открытию заслонки способствует действующая на ее рычаг пружина, установленная на валике
заслонки.
Открывает и закрывает дроссели водитель при помощи педали, соединенной с рычагом валика дросселей системой тяг и рычагов. Нажатие педали вызывает открытие, а ее отпускание — закрытие дросселей. В исходное (верхнее) положение педаль возвращает ее пружина. Для регулирования положения дросселей при полностью отпущенной педали, а вместе с тем и частоты вращения коленчатого вала при малых оборотах холостого хода двигателя служит винт в корпусе карбюратора, ограничивающий ход рычага валика дросселей в направлении их закрытия.
Ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала
устанавливают на двигатели грузовых автомобилей, чтобы исключить повышенный износ деталей двигателя.
На двигатели легковых автомобилей ограничители не ставят.
Центробежно-вакуумный ограничитель частоты вращения коленчатого вала двигателей ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 (рис. 23) состоит из измерительного преобразователя (центробежного датчика), расположенного на крышке распределительных шестерен, и диафрагменного механизма ограничения частоты вращения, прикрепленного к нижней части корпуса карбюратора.
В корпусе 5 измерительного преобразователя, закрытом крышкой 9, находится установленный во втулке ротор 6, приводимый во вращение от распределительного вала двигателя. В полости ротора помещены клапан 2 и его седло 1. При неработающем двигателе клапан 2 оттягивается от седла пружиной 10. Во время работы двигателя клапан, стремящийся по инерции двигаться прямолинейно, преодолевает силу натяжения пружины и