Топливные фильтры для двигателей легковых автомобилей иногда выполняют совместно с карбюратором или топливным насосом. Отдельное исполнение этих фильтров, как правило, принимают для двигателей грузовых автомобилей и автобусов. Для защиты двигателя от чрезмерного повышения частоты вращения коленчатого вала, что может быть при работе двигателя без нагрузки, в системе питания предусматривают ограничитель частоты вращения. Обычно такие ограничители устанавливают на карбюраторах двигателей грузовых автомобилей (например, автомобиль ЗИЛ-130). Приборы системы питания двигателя соединены между собой металлическими топливопроводами, а также шлангами из маслобензостойкой резины или пластмассы.
Для грамотной эксплуатации карбюратора необходимо изучить прежде всего конструктивные его особенности и понять принципы работы систем на различных режимах, знать возможные неисправности и разрегулировки, причины возникновения, а также методы их обнаружения и устранения.
Рисунок 1.4 – Принципиальная схема простейшего карбюратора: 1 - поплавковая камера; 2 – рычаг; 3 – поплавок; 4 – игла; 5 - топливный клапан; 6 - топливный канал; 7 - распылитель; 8 - главный воздушный канал; 9 – диффузор; 10 - дроссельная заслонка; 11 - топливный жиклер.
В поплавковой камере за счет поплавка с иглой и топливного клапана поддерживается постоянный уровень топлива h, поступающего из бензинового бака. Главный воздушный канал обеспечивает подачу воздуха в карбюратор. В средней части он сужается, образуя диффузор, предназначенный для увеличения скорости воздушного потока и обеспечивающий улучшение условий испарения топлива и смесеобразования. Дроссельная заслонка 10 предназначена для изменения количества горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя в соответствии с требуемой мощностью.
Истечение из жиклера топлива сопровождается затратой энергии на его поднятие к распылителю 7. Распад струи топлива начинается при разности скоростей движения топлива и воздушного потока равной 4—6 м/с. В современном карбюраторе размер капель составляет 20—120 мкм. Оптимальной является величина капель равная 50 мкм. При этом мелкость распыливания (дробления) топлива уменьшается с повышением температуры топлива за счет снижения коэффициента поверхностного натяжения и увеличения разности относительной скорости топлива и воздушного потока.
Скорость истечения топлива в 25 раз меньше скорости воздушного потока. Работа карбюратора осуществляется в соответствии с эжекционным (пульверизационным) принципом. Под действием разрежения, представляющим разность между давлением в поплавковой камере и в диффузоре карбюратора, топливо из поплавковой камеры через топливный жиклер и распылитель поступает в диффузор, а затем в главный воздушный канал. В современных карбюраторах истечение топлива начинается при достижении разрежения 100 Па (10 мм вод. ст.). При меньших значениях через карбюратор поступает только чистый воздух.
Уменьшение давления в зоне распылителя обусловлено ростом скорости воздушного потока в диффузоре и местного сопротивления. При неработающем двигателе давление в поплавковой камере и в зоне распылителя в диффузоре одинаковое. При пуске двигателя разрежение, возникающее в цилиндре при ходе всасывания, передается через впускной трубопровод и главный воздушный жиклер в зону распылителя. В результате за счет возникшей разности давления в поплавковой камере и диффузоре топливо поступает из поплавковой камеры к распылителю и вытекает из него в главный воздушный канал, смешивается с воздухом и поступает в цилиндры.
Повышение скорости потока воздуха при его прохождении через диффузор приводит к дальнейшему снижению давления в зоне распылителя. Уменьшать сечение диффузора можно только до определенного предела, так как в дальнейшем это вызывает повышенное сопротивление для прохода воздуха, что сопровождается снижением мощности двигателя из-за уменьшения коэффициента наполнения цилиндров.
Образование горючей смеси в смесительной камере карбюратора происходит не в полном объеме. Часть топлива в виде капелек не успевает испариться и перемешаться с воздухом. Неиспарившиеся капельки топлива движутся в потоке воздуха и оседают на стенках смесительной камеры и впускного трубопровода. Топливо, осевшее на стенки, образует пленку, которая движется с малой скоростью. Чтобы испарить пленку топлива, впускной трубопровод при работе двигателя подогревается.
Чаще всего используется жидкостный подогрев (от системы охлаждения двигателя) или подогрев теплом отработавших газов. Таким образом, можно считать, что образование горючей смеси заканчивается в конце впускного трубопровода двигателя. В зависимости от направления потока воздуха в смесеобразующем устройстве карбюраторы подразделяются на несколько типов. Наиболее широко применяют карбюраторы, в которых горючая смесь движется сверху вниз.
Такие карбюраторы называют карбюраторами с падающим потоком смеси. Они обеспечивают высокие мощностные и экономические показатели и удобное для обслуживания расположение на двигателе. Карбюраторы с движением горючей смеси вверх называют карбюраторами с восходящим потоком. Они относятся к устаревшим конструкциям, и поэтому нами рассматриваться не будут. Для современных многоцилиндровых двигателей стали применять двухкамерные карбюраторы с параллельным и последовательным открытием дроссельных заслонок. Название «двухкамерные» карбюраторы получили по числу имеющихся в них смесительных устройств, или смесительных камер.
Двухкамерный карбюратор с параллельным открытием дроссельных заслонок имеет две смесительные камеры 2, одну поплавковую камеру 1 и две дроссельные заслонки 3, закрепленные на одной оси. При повороте оси дроссельные заслонки будут открывать сечение выпускных патрубков 4 карбюратора синхронно, обеспечивая параллельное действие смесительных камер. Каждая смесительная камера карбюратора отдельным трубопроводом соединяется с группой цилиндров и питает их горючей смесью.
Двухкамерный карбюратор с последовательным открытием дроссельных заслонок имеет примерно такое же устройство. Разница заключается лишь в приводе дроссельных заслонок и конструкции выпускного патрубка, который делается общим для обеих смесительных камер. При работе этого карбюратора вначале открывается дроссельнаязаслонка одной камеры (основной). Как только первая заслонка откроется на 70—80% от полного открытия, начинает открываться дроссельная заслонка второй камеры (дополнительной). При этом вступает в работу дополнительная смесительная камера, обеспечивая поступление в цилиндры большого количества горючей смеси.
Рисунок 1.5 – Двухкамерный карбюратор с параллельным открытием дроссельных заслонок: 1— поплавковая камера; 2 — смесительные камеры; 3 — дроссельные заслонки; 4 — выпускные патрубки карбюратора.
Число камер в карбюраторах не ограничивается двумя, но определяется числом и расположением цилиндров двигателя. Так на двигателе БМВ 740 установлен карбюратор, имеющий 4 камеры, причем работающий как два двухкамерных карбюратора с последовательным открытием дроссельных заслонок. Использование многокамерных (двухкамерных) карбюраторов позволяет улучшить наполнение цилиндров двигателя горючей смесью, так как уменьшаются потери напора смеси во впускных трубопроводах. Это объясняется тем, что смесь движется постоянно в одном направлении. Особенно хорошие результаты дают такие карбюраторы в V-образных двигателях, где каждая камера карбюратора снабжает горючей смесью один ряд цилиндров. Применение многокамерных карбюраторов обеспечивает увеличение мощности двигателя, снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов. Это преимущество многокамерных карбюраторов наиболее полно проявляется у карбюраторов с последовательным открытием дроссельных заслонок.
Поплавковая камера предназначена для аккумулирования (хранения) топлива, размещения средств его дозирования и поддержания уровня топлива в заданных пределах. Ее вместимость составляет в среднем 75—150 см3. Поплавковые камеры изготавливают заодно целое с корпусом. В качестве средств поддержания заданного уровня топлива применяют поплавковый механизм. Поплавковая камера современных карбюраторов выполнена с качающимся поплавком и гидравлически сообщена со всеми топливоподающими системами. Она содержит каналы подачи топлива, топливный канал и поплавок. Запорная игла топливного клапана выполнена с верхним или нижним вертикальным расположением. Конструкция с верхним расположением запорной иглы обеспечивает удобство в эксплуатации. Поплавок может быть выполнен одиночным или сдвоенным. В качестве материала поплавка используют металл или пористый материал. При нижнем расположении запорной иглы происходит накопление грязевого осадка, снижающего надежность работы клапана.
Преимущественное распространение получили поплавковые камеры с верхним подводом топлива. При верхнем расположении запорной иглы топливный клапан расположен в крышке карбюратора. Такая конструкция обеспечивает удобство в эксплуатации. Уровень топлива в поплавковой камере не сохраняется постоянным при различных режимах работы двигателя. На режимах XX он максимальный и уменьшается на несколько миллиметров на полной мощности двигателя. Для обеспечения большого расхода запорная игла с поплавком должна смещаться вниз, увеличивая проходное сечение у запорного конуса иглы. Последнее не оказывает отрицательного влияния на работу карбюратора, так как учитывается при подборе регулировок дозирующих систем. В период пуска горячего двигателя в его впускной системе образуется богатая горючая смесь, что резко затрудняет пуск, а иногда делает его совсем невозможным. Чтобы устранить это явление следует "проветрить" впускную систему и поплавковую камеру. Для этого ее необходимо соединить с зоной более низкого давления, т. е. с адсорбером. В этом случае давление внутри системы будет снято, а часть паров поступит в адсорбер.
Размещение поплавковой камеры по отношению к диффузору карбюратора играет важную роль. Оно может быть боковым или концентричным. Боковое размещение может сопровождаться самопроизвольной остановкой двигателя при движении автомобиля по кругу с левым поворотом. Наиболее заметное влияние поплавковая камера оказывает на работу форкамерного карбюратора. Отличие форкамерного карбюратора от обычного заключается в том, что форкамерная секция при линейном расположении всех трех камер оказывается заметно удаленной от центра объема поплавковой камеры. Принципиальная схема форкамерной секции содержит поплавковую камеру, сообщенную через ГТЖ форкамерной секции, эмульсионную трубку с воздушным жиклером и через распылитель с главным воздушным каналом, жиклер и канал СХХ. Наиболее рациональным является приближение расположения поплавковой камеры к главному воздушному каналу, так как в этом случае наблюдаются меньшие колебания уровня топлива. Изменение положения уровня топлива в поплавковой камере при боковом ускорении, возникающем при повороте автомобиля, сопровождается снижением уровня топлива в эмульсионной трубке относительно горизонтального уровня.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
