ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Учебное пособие

7. СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

7.3. Карбюратор (продолжение)

     Простейший карбюратор (рис. 55) состоит из поплавковой камеры 8 с поплавком 1 и игольчатым клапаном 2, смесительной камеры 9, в которой размещены диффузор 6 (расширяющаяся часть камеры), распределитель 5 с калиброванным отверстием - жиклером 4 и дроссельной заслонкой 7.
     Поплавковая камера 8 служит для поддержания постоянного уровня и напора топлива в карбюраторе. На рычаг полого поплавка 7, плавающего на поверхности топлива, опирается игольчатый клапан. При заполнении поплавковой камеры бензином до требу­емого уровня поплавок прижимает игольчатый клапан к седлу, прекращая дальнейший доступ топлива. При понижении уровня поплавок опускается, игольчатый клапан вновь открывает доступ топлива в поплавковую камеру. Через отверстие верхней части поплавковая камера сообщается с атмосферой.
     При такте впуска, когда впускной клапан открыт, в цилиндре двигателя создается разряжение, которое распространяется и на смесительную камеру, вследствие чего через нее устремляется поток воздуха в цилиндр. Под действием разности давлений в поплавковой и смесительной камерах карбюратора из распылителя вытекает бензин. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора у отверстия распылителя наибольшая —50... 150 м/с. Капельки бензина, попадая в движущуюся с такой скоростью струю воздуха, размельчаются, испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Этот способ образования горючей смеси называется пульверизационным.

Рис.55. Схема простейшего карбюратора:

1 — поплавок; 2 — игольчатый клапан;3 — ось поплавка; 4 — жиклер; 5 — распылитель; 6 — диффузор; 7—дроссельная заслонка; 8 — поплавковая камера; 9 — смесительная камера; 10 — впускной трубопровод; 11 — впускной клапан

     По мере расхода бензина из поплавковой камеры поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие, бензин заполняет поплавковую камеру до постоянного уровня. Постоянный уровень бензина поддерживается и в распылителе; при неработающем двигателе он должен быть на 1...1,5 мм ниже верхнего края. По мере того как дроссельная заслонка открывается, за счет интенсивного наполнения цилиндра горючей смесью возрастает скорость сгорания рабочей смеси, а следовательно, и давление газов, в результате чего увеличивается частота вращения коленчатого вала двигателя. В результате этого увеличивается разрежение в смесительной камере карбюратора и скорость воздуха, проходящего через диффузор, и как следствие последнего повышается скорость истечения бензина из распылителя. Однако количество проходящего через жиклер и затем вытекающего из распылителя бензина возра­стает быстрее, из-за чего соотношение паров бензина и воздуха в горючей смеси изменяется в сторону ее обогащения, т. е. простейший карбюратор с одним жиклером обеспечивает необходимый состав горючей смеси только при определенных частоте и нагрузке вращения коленчатого вала и нагрузке на двигатель.
     Поскольку эти два показателя постоянно меняются, необходимо соответственно изменять и состав горючей смеси введением в конструкцию карбюратора дополнительных систем и устройств. Такими устройствами являются главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и система пуска.
     Главная дозирующая система обеспечивает приготовление обедненной горючей смеси постоянного состава при работе двигателя на средних нагрузках. В карбюраторах изучаемых автомобилей применяется главная дозирующая система с пневматиче­ским торможением топлива. Она состоит из эмульсионного колодца 1, топливного 2 (рис. 56, а) и воздушного 5 жиклеров, эмульсионной трубки 4, распылителя б, диффузора 8 и дроссельной заслонки 9.
     Во время работы двигателя по мере открытия дроссельной заслонки 9 увеличивается разрежение в диффузоре и скорость истечения топлива из распылителя 6, но обогащения горючей смеси не происходит, так как в это время через воздушный жиклер 5 и отверстия эмульсионной трубки 4 в распылитель начнет поступать больше воздуха, который уменьшает разрежение в зоне топливного жиклера 2 и тормозит тем самым поступление топлива. Из распылителя при этом поступает смесь воздуха с топливом (эмульсия), что при условии правильного подбора диаметров отверстий воздушного и топливного жиклеров обеспечивает получение экономичной обедненной смеси примерно постоянного состава.
     Система холостого хода служит для приготовления и подачи обогащенной горючей смеси в целях обеспечения устойчивой работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала. Она состоит из топливного 10 (рис. 56, б) и воздушного 11 жиклеров, эмульсионного канала 12 для поступления топлива и воздуха, двух отверстий 13 для выхода воздуха и эмульсии в смесительную камеру и регулировочного винта 14.
     На холостом ходу под действием большого разрежения за дроссельной заслонкой топливо через жиклер 10 поступает в эмульсионный канал 12, где смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 11, а также через верхнее отверстие 13, расположенное выше дроссельной заслонки, образуя эмульсию. Полученная эмульсия выходит через нижнее отверстие 13 в задроссельное пространство, обеспечивая нормальную работу двигателя. Количество поступающей эмульсии регулируется винтом 14.

Рис.56. Схемы основных систем карбюратора:

а — главная дозирующая система; б — система холостого хода; в — экономайзер мощностных режимов с механическим приводом; г — экономайзер мощностных режимов с пневматическим приводом; д — ускорительный насос с рычажным приводом; е — система пуска

     Переходная система служит для постепенного увеличения подачи топлива в целях плавного перехода от режима холостого хода к работе двигателя на средних нагрузках, когда начинает действовать главная дозирующая система. Она включает в себя расположенное над прикрытой дроссельной заслонкой верхнее отверстие 13 и элементы системы холостого хода (см. рис. 56, б).
     Вначале открытия дроссельной заслонки при переходе на режим частичной нагрузки верхнее отверстие 13 попадает в зону большего разрежения и через него начинает поступать дополнительное количество эмульсии, что компенсирует увеличение по­ступающего в смесительную камеру воздуха через диффузор и обеспечивает плавное вступление в работу главной дозирующей системы без провалов.
     В двухкамерных карбюраторах автомобилей ВАЗ и «Москвич», кроме того, во вторичной камере имеется самостоятельная переходная система, состоящая из топливного и воздушного жик­леров, эмульсионного канала и отверстий выше дроссельной заслонки.
     Экономайзер мощностных режимов служит для обогащения горючей смеси с целью получения от двигателя полной мощности. Экономайзер мощностных режимов с механическим приводом состоит из колодца, сообщающегося с поплавковой камерой, в котором помещаются шток 16 (рис. 56, в) и клапан 18. Привод экономайзера осуществляется от дроссельной заслонки 9 при помощи рычага 19 и тяги с планкой 15. При открытии дроссельной заслонки более чем на 3/4 (полная нагрузка) приводной рычаг через тягу и планку опускает вниз шток 16, который открывает клапан 18, и из колодца экономайзера через жиклер 17 и распылитель 6 в смесительную камеру карбюратора поступает дополнительное топливо, обогащая горючую смесь.
     Экономайзер мощностных режимовс пневматическим диафрагменным приводом включается в работу при определенном положении дроссельной заслонки, когда разрежение за дроссельной заслонкой достигает определенной величины. При закрытой дроссельной заслонке под действием разрежения, передаваемого через канал 23, диафрагма 24 удерживается в таком положении, при котором шариковый клапан 20 закрыт (рис. 56, г). По мере открытия дроссельной заслонки разрежение в канале уменьшается, под действием пружины 22 диафрагма открывает шариковый клапан. В этом случае помимо жиклера 2 в распылитель главной дозирующей системы из поплавковой камеры через открытый клапан 20, жиклер экономайзера 17 по каналу 21 будет поступать дополнительное количество топлива, необходимое для обогащения горючей смеси при работе двигателя на больших нагрузках.
     Ускорительный насос служит для кратковременного обога­щения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки, что улучшает приемистость автомобиля (ускоряет разгон). Ускорительный насос состоит из колодца (рис. 56, д), поршня 26 со штоком, обратного 25 и нагнетательного 28 клапанов, жиклера 27 и привода. При резком открытии дроссельной заслонки 9 под действием рычага 19, тяги и планки 15 поршень в колодце быстро перемещается вниз, "вызывая резкое возраста­ние давления топлива в колодце; обратный клапан закрывается, а нагнетательный - открывается, и порция топлива через жиклер распылителя 27 впрыскивается в смесительную камеру, обогащая горючую смесь. При плавном открытии дроссельной заслонки обратный клапан остается открытым, и часть топлива из колодца через этот клапан вытесняется обратно в поплавковую камеру. Кроме поршневого привода ускорительного насоса в карбюраторах применяют также насос диафрагменного типа с приводом от кулачка оси дроссельной заслонки.
     Система пуска служит для обогащения горючей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Она состоит из воздушной заслонки 7 и устройства, автоматически обеспечивающего поступ­ление необходимого количества воздуха для образования нужного состава горючей смеси. Одним из простейших устройств является автоматический клапан 30 (рис. 56, е), открывающийся под действием разрежения при закрытой воздушной заслонке 7 и пропускающий некоторое количество воздуха.
     В большинстве современных карбюраторов применяется диафрагменное автоматическое пусковое устройство, которое за счет разрежения приоткрывает закрытую при пуске двигателя воздушную заслонку для того, чтобы не произошло переобога­щения горючей смеси при прогреве двигателя на холостом ходу. Закрытие и полное открытие воздушной заслонки во всех карбю­раторах осуществляется механическим ручным приводом из салона кузова. Кроме рассмотренных выше основных систем в карбюраторе имеются еще следующие дополнительные устройства.
     Эконостат, который находится во вторичной камере карбюратора и служит для обогащения горючей смеси на полной нагрузке при средней и максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.
     Экономайзер принудительного холостого хода, который обеспечивает снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов во время торможения автомобиля двигателем при переключении передач, а также движения под уклон с включенной передачей.
     По направлению воздуха и горючей смеси карбюраторы могут быть с падающим, восходящим и горизонтальными потоками. На легковых автомобилях устанавливают карбюраторы с падающим потоком, обеспечивающим наилучшие условия смесеобразования и наполнения цилиндров горючей смесью. Поплавковая камера в карбюраторах балансированная: она сообщается с атмосферой не непосредственно, а с помощью канала, выведенного в полость воздушного патрубка карбюратора над воздушной заслонкой. При таком устройстве в случае сильного загрязнения воздушного фильтра воздушная 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 не меняется.

См. далее

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ