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

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