Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

Чтобы исключить возможность работы двигателя с чрез- мерно большой частотой вращения коленчатого вала, в сис- тему питания включен ограничитель частоты вращения ко- ленчатого вала.
Все приборы системы питания двигателя соединены стальными трубками — топливопроводами.
Карбюратор служит для приготовления смеси мельчай- ших частиц (или паров) бензина с воздухом — горючей сме- си. Этот процесс называется карбюрацией.
Простейший карбюратор (рис. 27) состоит из:
• поплавковой камеры с поплавком и игольчатым кла- паном;
• камеры распылителя;
• входной камеры с воздушной заслонкой;
• смесительной камеры с диффузором;
• дроссельной заслонки.
В топливной камере располагается устройство, регули- рующее подачу топлива, состоящее из поплавка и игольча- того клапана. В смесительной камере, выполненной в виде трубы, имеется сужающаяся горловина-диффузор, в кото- рую введена трубка из поплавковой камеры — распылитель.
Со стороны поплавковой камеры распылитель имеет калиб- рованное (строго определенного сечения и формы) отвер- стие — жиклер. Ниже диффузора расположена дроссельная заслонка.
Действие карбюратора основано на принципе пульвери- зации. Воздух, проходящий с большой скоростью над тор- цом трубки, погруженной в жидкость, создает разряжение, в результате которого жидкость поднимается по трубке и под действием струи воздуха распыляется.
Из бака топливным насосом бензин подается в поплав- ковую камеру, уровень в котором поддерживается с помо- щью поплавка игольчатого клапана. При заполнении по-
64

Рис. 27. Простейший карбюратор:
1 — главный жиклер; 2 — поплавок; 3 — игольчатый клапан;
4 — распылитель; 5 — воздушный фильтр; 6 — воздушная заслон-
ка; 7 — диффузор; 8 — дроссельная заслонка; 9 — впускной трубо-
провод; 10 — впускной клапан; 11 — поршень
плавковой камеры топливом поплавок всплывает, давит на клапан, прекращая доступ топлива. При неработающем двигателе уровень топлива остается на одном уровне. При такте пуска во впускном трубопроводе создается раз- ряжение и поток воздуха поступает в смесительную каме- ру карбюратора. Сужение сечения трубопровода диффузо- ром обеспечивает увеличение потока воздуха и разряже- ние у верхнего торца распылителя. Из-за разницы давле-
65

ний в поплавковой и смесительной камерах топливо вы- текает из распылителя, распыляется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Количество подавае- мой горючей смеси в камеру сгорания регулируется поло- жением дроссельной заслонки или увеличением числа оборотов коленчатого вала. Уровень топлива в поплавко- вой камере снижается, а вместе с ним опускается попла- вок, открывая доступ к топливу.
Простейший карбюратор не обеспечивает изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя. Современные карбюраторы имеют устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего кар- бюратора.
Главное дозирующее устройство обеспечивает плавное обеднение горючей смеси во время перехода от малых на- грузок двигателя к средним. В отечественных карбюраторах применяют систему с пневматическим торможением топлива
(рис. 28), состоящую из топливного и воздушного жиклеров с диффузором постоянного сечения.
По мере открытия дросселя увеличивается скорость по- тока воздуха и растет разряжение на конце распылителя.
Количество топлива, поступающего через топливный жик- лер, будет увеличиваться. Однако обогащению смеси препятствует поступление воздуха через воздушный жиклер, снижающее разряжение у топливного жиклера. В результа- те через распылитель в смесительную камеру карбюратора поступает не бензин, а его эмульсия (смесь бензина с не- большим количеством воздуха) и в диапазоне от режима холостого хода до полных нагрузок горючая смесь будет не- обходимого обедненного состава.
Система холостого хода предназначена для приготов- ления горючей смеси на малых оборотах коленчатого вала двигателя. Вследствие того, что дроссельная заслонка по- чти закрыта, разряжение у распылителя настолько мало,
66

Под дроссельной заслонкой создается большее разряже- ние, под действием которого топливо переходит через жик- лер холостого хода, смешивается с воздухом из воздушного жиклера и в виде эмульсии вытекает из отверстия под дрос- селем.
Система холостого хода имеет два отверстия: одно над дросселем, другое ниже его. При малых оборотах коленча- того вала через нижнее отверстие вытекает топливная эмуль- сия, а через верхнее подсасывается воздух. При открытии дроссельной заслонки эмульсия поступает в камеру сгора- ния через оба отверстия, чем и обеспечивается плавный пе- реход от оборотов холостого хода к малым нагрузкам. Про-
Рис. 29. Система холостого хода
68

ходное сечение нижнего отверстия изменяется вращением регулировочного винта. За счет изменения сечения эмульси- онного канала можно менять качество подаваемой горючей смеси: завертывая регулировочный винт — обеднять смесь, а вывертывая — обогащать.
Количество поступающей горючей смеси регулируют упорным винтом дроссельной заслонки. При ввертывании винта дроссель открывается, увеличивая количество посту- пающей смеси, что в свою очередь увеличивает частоту вра- щения коленчатого вала двигателя. И, наоборот, при вы- вертывании винта дроссель закрывается, количество посту- пающей смеси уменьшается, вызывая тем самым умень- шение количества числа оборотов коленчатого вала двига- теля.
Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полных нагрузках и при разгоне автомобиля, когда дроссель открыт не полностью.
Так как главная дозирующая система карбюратора отре- гулирована для обеспечения приготовления горючей смеси обедненного состава, то для получения максимальной мощ- ности двигателя требуется обогатить смесь. Это достигается с помощью экономайзера (рис. 30), когда топливо поступает к распылителю не только через главный жиклер, но и через клапан экономайзера. Совместное действие главной дозиру- ющей системы и экономайзера обеспечивает обогащенную смесь, необходимую для получения наибольшей мощности двигателя.
Экономайзер состоит из клапана, прижимаемого к седлу пружиной, жиклера и деталей привода. Рычаг привода кла- пана экономайзера неподвижно закреплен на оси дроссель- ной заслонки. Клапан срабатывает, когда дроссель открыва- ется более чем на 3/4, и обеспечивает дополнительную пода- чу топлива к распылителю.
Ускорительный насос служит для обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки, что важ-
69

Рис. 30. Экономайзер
но для обеспечения приемистости двигателя, то есть воз- можности резкого перехода от малых нагрузок к большим.
При резком открытии дроссельной заслонки увеличение количества поступающего воздуха в смесительную камеру происходит гораздо быстрее, чем подача топлива через жик- леры и распылители, что приводит к резкому обеднению горючей смеси и может вызвать остановку двигателя. Во избежание этого необходимо обеспечить принудительное
70

Рис. 31. Ускорительный насос
впрыскивание бензина в смесительную камеру для кратко- временного обогащения горючей смеси.
Ускорительный насос (рис. 31) состоит из колодца, што- ка, планки, тяги, рычага, нагнетательного и обратного кла- панов. При резком открытии дросселя пружина сжимается, и поршень, быстро перемещаясь вниз, давит на топливо. Об- разующийся гидравлический удар топлива закрывает обрат- ный и открывает нагнетательный клапаны. Топливо через распылитель попадает в смесительную камеру. Пружина, разжимаясь, продолжает перемещать поршень вниз еще в течение 1-2 с, что обеспечивает более продолжительное вре- мя впрыска дополнительной порции топлива.
71

Рис. 32. Пусковое устройство
Пусковое устройство предназначено для обогащения смеси при пуске и прогреве холодного двигателя.
Устройство выполнено в виде заслонки (рис. 32) с при- водом из кабины водителя. Для предупреждения чрезмер- ного обогащения смеси на воздушной заслонке может быть предусмотрен клапан, который открывается под давлени- ем атмосферы при возникновении значительного разреже- ния в смесительной камере карбюратора после пуска двига- теля.
Водитель регулирует положение заслонки с помощью троса, выведенного в кабину. Одновременно с закрытием
72

воздушной заслонки приоткрывается дроссель и не дает дви- гателю остановиться.
Ось воздушной заслонки установлена во впускном пат- рубке карбюратора несимметрично, чтобы под действием разницы давлений потока воздуха на обе части заслонки она стремилась открыться. При такой конструкции заслонки смесь предохраняется от переобогащения при пуске двигате- ля. В то же время это не дает двигателю остановиться, так как смесь автоматически обогащается при снижении числа оборотов коленчатого вала.
Балансировка карбюратора предотвращает обогащение горючей смеси в случае засорения воздушного фильтра. С этой целью поплавковая камера карбюратора сообщается с атмосферой через канал, выходящий в пространство над воз- душной заслонкой. В этом случае разрежение вследствие засорения воздушного фильтра в равной степени передается и в поплавковую камеру, исключая подачу излишнего топ- лива в распылитель.
На двигателях отечественных автомобилей устанавлива- ют карбюраторы со сбалансированной поплавковой камерой и падающим потоком, когда горючая смесь движется сверху вниз. Для улучшения наполнения и равномерного распре- деления горючей смеси по камерам сгорания цилиндров при- меняют двухкамерные карбюраторы. Главное дозирующее устройство обеспечивает пневматическое торможение топ- лива, что компенсирует состав горючей смеси. В корпусе карбюратора располагаются две смесительные камеры, каж- дая из которых питает свою группу цилиндров. Поплавко- вая камера, всасывающий патрубок с воздушной заслонкой, экономайзер и ускорительный насос являются общими для обеих камер и карбюратора.
Ограничитель максимальной частоты вращения колен- чатого вала двигателя отечественных автомобилей (рис. 33) состоит из центробежного датчика и пневматического диа- фрагменного исполнительного механизма.
73

Рис. 33. Схема ограничителя максимальной частоты вращения
коленчатого вала:
1 — регулировочный винт; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — седло; 5 —
ротор; 6 — диафрагменный механизм; 7 — тяга; 8 — дроссельная
заслонка; 9,10 — жиклеры; 11 — пружина
Датчик крепится к крышке распределительных шесте- рен и его ротор приводится во вращение от распределитель- ного вала двигателя. Исполнительный механизм воздейству- ет на дроссельные заслонки. Сам механизм закреплен на кар- бюраторе. Датчик соединен воздухопроводами с исполнитель- ным механизмом и всасывающим патрубком карбюратора.
Пока частота вращения коленчатого вала не превышает максимального значения, клапан датчика открыт, а верхняя и нижняя полости исполнительного механизма сообщаются с всасывающим патрубком и смесительной камерой кар-
74

бюратора. В это время механизм не воздействует на дрос- сельные заслонки.
Если частота вращения коленчатого вала превысит зна- чение, на которое отрегулирован датчик, клапан ротора под действием центробежных сил перекроет канал доступа воз- духа в полость над диафрагмой. Разрежение, передаваемое из смесительной камеры, создает силу, которая перемещает диафрагму вверх. При этом через рычаг и шток прикрыва- ются дроссельные заслонки, в результате чего частота вра- щения коленчатого вала не превысит заданного значения. В исходное положение устройство возвращается под действи- ем натянутой пружины, и дроссельные заслонки открыва- ются.
Корпусные детали карбюраторов выполняются из алю- миниевых сплавов. Для уплотнения разъемов между систе- мами карбюратора применяются картонные или выполнен- ные из бензомаслостойкой резины прокладки. Жиклеры, поплавок, сетчатый фильтр и некоторые шайбы изготовля- ют из меди или ее сплавов. Рычаги, тяги, распылители, ре- гулировочные винты, пружины и винты крепления выпол- няют из стали, диафрагмы — из резины.
Все чаще на современных автомобилях карбюраторные системы питания двигателей заменяются инжекторными
системами впрыска бензина.
На двигатели легковых автомобилей может быть уста- новлена:
• система распределенного впрыска топлива; или
• система центрального одноточечного впрыска топли- ва.
Основными преимуществами инжекторных систем по сравнению с карбюраторными системами питания являют- ся:
• отсутствие добавочного сопротивления потоку возду- ха в виде диффузора карбюратора, что способствует
75