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)

     Система питания двигателя ЗМЗ-4062.10 на автомобиле ГАЗ-3102 с системой непосредственного впрыска топлива (рис. 59) состоит из топливного бака 5, топливопроводов низкого 6 и высокого 9 давления, электробензонасоса 8 и топливных фильтров 7 и 10, установленных на автомобиле, а также литого топливопровода двигателя с регулятором давления топлива З и электромагнитными форсунками 2, расположенными на двигателе. Управление моментом впрыска топлива форсунками осуществляется комплексной микропроцессорной системой, одновременно управляющей системой зажигания двигателя.

Рис.59. Схема системы питания двигателя ЗМЗ-4062.10 с впрыском топлива:

1-топливопровод двигателя; 2 - электромагнитные форсунки; 3 –регулятор давления топлива; 4 - топливопровод отвода топлива в бак; 5 - топливный бак; 6, 9 -топливопроводы низкого и высокого давления; 7, 10 - топливные фильтры грубой и тонкой очистки; 8 - электробензонасос

     Расчет диффузора. Карбюраторы бывают диффузорные и бездиффузорные. Диффузор должен обеспечить необходимое разрежение и необходимую скорость воздуха для достижения возможно тонкого распыления и возможно полного испарения топлива. Основные конструктивные размеры диффузора можно определить из следующих условий.
     Действительный секундный расход воздуха (кг/с) через диффузор исходя из его размеров определяется уравнением

G_В=(π·d²/4)·μ·ω·ρ₀= (π·d²/4)·μ·(2Δ·ρ₀)^0,5,

     где d - диаметр диффузора, м;
     ?₀ - плотность воздуха, кг/м³;
     μ –коэффициент расхода воздуха (μ = 0,75 ÷ 0,88);
     ω – скорость воздуха, м/с;
      Δp – разрежение в диффузоре, Па.
     С другой стороны, расход воздуха через диффузор равен количеству воздуха, поступающего в каждую секунду в цилиндры двигателя при данной частоте вращения. Для четырехтактных двигателей

G_В=ν_v·(π·D²/4)·S·(n·i/120)·ρ₀,

     где D и S - диаметр и ход поршня, м;
     n - частота вращения, мин^-1;
     ?_v – коэффициент наполнения.
     Из вышеприведенных уравнений устанавливается взаимосвязь между разрежением в диффузоре и частотой вращения коленчатого вала

Δp=0,5[(η_v·n·i·S)/(120μ)]²(D/d)⁴·ρ₀,

и определяется диаметр диффузора

d=D[(η_v·n·i·S)/(120μ·ω)]^0,5 =2[G_В/(π·μ·ω·ρ₀)]^0,5.

     Диаметр диффузора подбирают таким образом, чтобы при малой частоте вращения и прикрытой дроссельной заслонке получить скорость воздуха не менее 40 ÷ 50 м/с, а при высокой частоте вращения и полностью открытой дроссельной заслонке - не выше 120 ÷ 130 м/с. При скорости воздуха меньше 40 м/с возможно ухудшение распиливания топлива и, следовательно, увеличение удельных расходов топлива, а при скоростях воздуха выше 130 м/с возможно снижение наполнения и мощности двигателя.
     Расчет жиклеров. Основой главной дозирующей системы является элементарный карбюратор, который обогащает смесь по мере увеличения разрежения в диффузоре, т. е. с увеличением открытия дроссельной заслонки или частоты вращения коленчатого вала. На рис. 60 представлены характеристики элементарного карбюратора 1 и «идеального» карбюратора 2.
     Из сравнения характеристик видно, что элементарный карбюратор с ростом разрежения в диффузоре практически постоянно обогащает смесь, в то время как для «идеального» карбюратора необходимо постепенное обеднение горючей смеси вплоть до максимальных разрежений, когда требуется некоторое обогащение смеси. Таким образом, для получения от элементарного карбюратора характеристики, близкой к «идеальной», необходимо устройство, обеспечивающее обеднение горючей смеси на всех основных эксплуатационных режимах работы двигателя (рис. 60, участок АВ). С этой целью главные дозирующие системы карбюраторов снабжены дополнительными устройствами, обеспечивающими так называемую компенсацию (обеднение) смеси.

Рис.60. Характеристики элементарного (1) и «идеального» (2) карбюраторов

     Для компенсации смеси в основном используют два принципа: 1) регулирование разрежения в диффузоре и 2) регулирование разрежения у жиклера. Можно использовать и оба принципа одновременно.
     Диаметр жиклера должен быть таким, чтобы при данном разрежении в диффузоре обеспечивался необходимый расход топлива. Секундный расход топлива должен быть равен

G_тс=G_т/3600,

где G_т = g_e · N_e – часовой расход топлива.

     Этим требованиям должна соответствовать производительность жиклера

G_тж=(π·d_ж²/4)·ω_тж·ρ_т,

где d_ж – диаметр жиклера, м;
     ω_тж – скорость топлива при истечении из жиклера, м/с;
     ρ_т – плотность топлива (для бензинов ρ_т = 730÷750 кг/м³).

     Из равенства G_тж = G_тс находится d_ж

d_ж=[G_т/(900π·ω_тж·ρ_т)]^0,5,

     Скорость истечения топлива из жиклера в значительной степени зависит от его формы (например: отношения l /d_ж). Расчет скорости ведется по формуле

ω_тж=[2(Δp-g·Δh)·ρ_т/ρ_т]^0,5,

где Δh = (0,002 ÷ 0,005)м – расстояние между уровнем топлива в поплавковой камере и устьем распылителя.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ