Навигация:

Главная > Устройство автомобиля > Система питания

Двигатель

Система питания

Карбюратор.

Процесс приготовления горючей смеси вне цилиндра двигателя называют карбюрацией, а прибор, в котором происходит этот процесс, - карбюратором. Приготовление горючей смеси в карбюраторе основано на принципе пульверизации, которое состоит в том, что жидкость под действием разрежения вытекает из распылителя (трубки) и разбрызгивается (распыляется) воздухом на мельчайшие частицы.

Простейший карбюратор (рис. 1) состоит из поплавковой камеры 8, диффузора 3, распылителя 4, смесительной камеры 6 и дроссельной заслонки 5. Топливо подается в поплавковую камеру самотеком или насосом по топливопроводу 1. Поплавковая камера соединена со смесительной камерой распылителем 4, в котором установлен жиклер. Он представляет собой пробку с небольшим калиброванным отверстием, через которое проходит определенная порция топлива в единицу времени.

Рис.1. Схема работы простейшего карбюратора:
1 - топливопровод, 2 - отверстие в поплавковой камере, 3 - диффузор, 4 - распылитель,
5 - дроссельная заслонки, 6 - смесительная камера, 7 - жиклер, 8-поплавковая камера,
9 - поплавок. 10 - игольчатый клапан

Определенный уровень топлива в поплавковой камере поддерживается поплавком 9 и игольчатым клапаном 10. При наполнении топливом поплавковой камеры поплавок всплывает и через рычажок поднимает игольчатый клапан, который перекрывает отверстие в подводящем топливопроводе, прекращая дальнейшее поступление топлива в камеру. Благодаря этому в поплавковой камере и в распылителе топливо находится на одном уровне, не доходя до верхнего конца распылителя на 2-3 мм.

При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение, которое передается в смесительную камеру карбюратора. Поступающий в карбюратор воздух проходит через узкое сечение диффузора, в результате чего скорость движения воздуха, а следовательно, и разрежение возрастают. Между поплавковой камерой и диффузором создается перепад давлений, благодаря чему топливо начинает фонтанировать из распылителя. Топливо при этом распыливается, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя.

Горючая смесь - это смесь, приготовленная в карбюраторе из паров мелкораспыленного топлива (бензина) и воздуха.

Для полного сгорания 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха. Смесь в таком соотношении бензина и воздуха называют нормальной. При избытке воздуха смесь называется обедненной (содержит 15-17 кг воздуха на 1 кг бензина) или бедной (свыше 17 кг воздуха). Смесь при отношении бензина и воздуха 1 :21 и более не воспламеняется.

При недостатке воздуха смесь называется обогащенной (13-15 кг воздуха) или богатой (менее 13 кг воздуха). Если на 1 кг бензина приходится менее 5 кг воздуха, смесь не воспламеняется.

В условиях эксплуатации двигатели работают с изменяющимися нагрузками и частотой вращения коленчатого вала. В соответствии с режимом работы двигателя должен изменяться и состав горючей смеси, приготовляемой карбюратором. Например, при пуске необходима богатая смесь, для получения наибольшей мощности двигателя при полной его загрузке и холостом ходе - обогащенная, а при средних нагрузках - обедненная горючая смесь.

Различают поплавковые и беспоплавковые (диафрагменные) карбюраторы. На пусковых двигателях современных дизелей устанавливают беспоплавковые карбюраторы.

Беспоплавковый карбюратор.

Основные части беспоплавкового карбюратора (рис. 2): корпус 3, крышка 8, диафрагма 9, установленная между ними, распылитель 6 с главным жиклером, дроссельная 2 и воздушная 7 заслонки.

С помощью диафрагмы регулируется поступление топлива в карбюратор и поддерживается определенный уровень топлива в распылителе.

Полость над диафрагмой служит камерой для топлива. Полость под диафрагмой через отверстие постоянно сообщается с атмосферой. Из бака топливо поступает через штуцер 4, сетчатый фильтр и седло клапана в камеру (полость над диафрагмой). Поступление топлива регулируется клапаном 12, который находится на левом конце качающегося рычага и прижимается к седлу пружиной 11. Левый конец рычага опирается на диафрагму в центре.

Для предпускового обогащения горючей смеси диафрагму можно прогнуть принудительно, нажав на кнопку утопителя 10, который размещен в нижней части карбюратора. Если нажать на кнопку, диафрагма прогнется вверх, и топливный клапан 12 принудительно откроется Топливо заполнит полость над диафрагмой и будет вытекать в смесительную камеру через жиклер-распылитель.

Жиклер - это калиброванное отверстие в детали, дозирующее расход жидкости.

Рис.2. Беспоплавковыи карбюратор:
а – устройство, б - схема работы;
1 - винт регулировки количества смеси, 2 - дроссельная заслонка, 3 – корпус,
4 - штуцер, подводящий топливо к карбюратору, 5 - винт регулировки качества смеси,
6 - жиклер-распылитель. 7 - воздушная заслонка, 8 – крышка, 9 - диафрагма, 10 - утопитель,
11 - пружина, 12 - клапан

Главную дозирующую систему в карбюраторе составляют жиклер-распылитель 6 и смесительная камера. Смесительная камера занимает среднюю часть корпуса карбюратора. Во время работы двигателя при нагрузке воздушная и дроссельная заслонки открыты. Когда поршень перемещается вверх, воздушный поток с большой скоростью проходит из атмосферы в картер пускового двигателя через смесительную камеру карбюратора, над распылителем создается сильное разрежение, топливо выходит фонтаном из распылители и, распыливаясь в воздушном потоке, поступает в картер двигателя. По мере расхода топлива давление в камере снижается и диафрагма выгибается вверх Конец качающегося рычага, расположенный в центре диафрагмы, перемещается тоже вверх, а другой конец рычага - вниз и отводит клапан от седла, открывая доступ топливу в карбюратор. После того как полость над диафрагмой заполнится топливом, давление с обеих сторон диафрагмы выравнивается и диафрагма возвращается в исходное положение, а клапан закрывает отверстие, по которому топливо поступает в карбюратор.

Во время работы двигателя на холостом ходу (рис. 2, б) воздушная заслонка 7 открыта, а дроссельная 2 прикрыта. Наибольшая скорость, а следовательно, и разрежение создаются около краев дроссельной заслонки. Поэтому топливо из распылителя не вытекает, а поступает через жиклер и канал холостого хода за дроссельную заслонку, где смешивается с основным потоком воздуха Часть воздуха проникает через воздушный канал 13 и примешивается в виде пузырьков к топливу, выходящему из жиклера 14 холостого хода.

Величину проходного отверстия воздуха регулируют винтом 5. При завертывании винта смесь обогащается, а при вывертывании - обедняется. Минимальная порция смеси, подаваемой на холостом ходу двигателя, регулируется упорным винтом 1, который ограничивает величину закрытия дроссельной заслонки.

При пуске двигателя для подсоса топлива в смесительную камеру воздушную заслонку прикрывают. Благодаря этому в смесительной камере образуется разрежение и топливо большими порциями поступает одновременно из обоих жиклеров.

Чтобы предотвратить пересос топлива в смесительную камеру во время пуска двигателя с прикрытой воздушной заслонкой, перед жиклером-распылителем установлен пластинчатый клапан.

Дроссельной заслонкой можно регулировать порции пропускаемой в двигатель горючей смеси. Воздушной заслонкой регулируют содержание поступающего в карбюратор воздуха или качество горючей смеси. При меньшем поступлении воздуха (в случае прикрытия воздушной заслонки) горючая смесь обогащается.

Чтобы пыль не попадала внутрь при отсутствии воздушного фильтра и неработающем двигателе, карбюратор закрывают крышкой. Между карбюратором и цилиндром двигателя устанавливают прокладку.

Поплавковый автомобильный карбюратор.

Двигатель автомобиля работает в разнообразных и тяжелых условиях, режимы его работы часто меняются, поэтому он снабжен более сложным карбюратором, чем пусковой двигатель. На современных автомобильных двигателях устанавливают двухкамерные карбюраторы с падающим потоком.

Карбюратор (рис. 3) состоит из трех корпусных деталей, соединенных винтами: корпуса 12 поплавковой камеры, крышки 6 и корпуса 16 смесительных камер, который конструктивно объединен с корпусом пневмоцентробежного ограничителя 17 частоты вращения коленчатого вала. Между крышкой поплавковой камеры, ее корпусом и корпусом смесительных камер установлены уплотнительные картонные прокладки.

В корпусе поплавковой камеры расположены два больших 4 и два малых 3 диффузора, эмульсионные трубки (выведенные в малые, диффузоры), воздушные и топливные жиклеры. Все каналы жиклеров снабжены пробками 13 для обеспечения доступа к ним без разборки карбюратора. В корпусе поплавковой камеры размещены поплавок 11, подвешенный на оси 9, и игольчатый клапан 8 подачи топлива. Поплавок и клапан поддерживают необходимый уровень топлива в распылителе при неработающем двигателе. Поплавковая камера имеет сбоку смотровое окно для контроля за уровнем топлива и состоянием поплавкового механизма. В крышке поплавковой камеры находится воздушная заслонка 2 с двумя автоматическими клапанами 1. В корпусе смесительных камер расположены две дроссельные заслонки 16, находящиеся на одной оси.

Рис.3. Автомобильный карбюратор К-126Б:
1 - клапан, 2 - воздушная заслонка, 3 - малый диффузор, 4 - большой диффузор,
5 - регулировочный винт, 6 - крышка поплавковой камеры, 7 - сетчатый фильтр, 8 - игольчатый клапан,
9 - ось поплавка, 10 - рычажок поплавка, 11 – поплавок, 12 - корпус поплавковой камеры, 13 -пробка,
14 - ось дроссельных заслонок, 15 - дроссельная заслонка, 16 - корпус смесительных камер,
17 - ограничитель частоты вращения коленчатого вала.

Для обеспечения необходимого состава горючей смеси на различных режимах работы двигателя современные автомобильные карбюраторы имеют следующие дозирующие системы:

• главную;
• холостого хода;
• пуска холодного двигателя;
• экономайзера;
• ускорительного насоса.

Рассмотрим работу карбюратора в разных режимах. Обе камеры карбюратора работают параллельно, но независимо, каждая подает горючую смесь в свой ряд цилиндров. Каждая камера имеет главную дозирующую систему и систему холостого хода. Воздушная заслонка, поплавковая камера, экономайзер и ускорительный насос - общие для двух камер карбюратора.

Далее по этой теме:

Общие сведения о системе питания двигателей ДВС
Воздухоочистители и турбокомпрессоры
Топливные баки и фильтры
Карбюратор