6.12. Приборы

Баллоны служат резервуарами для сжатого или сжиженного газа. Для сжатого газа баллоны изготовляются из бесшовных труб легированной стали и подвергаются термической обработке для повышения прочности и обеспечения безосколочности при разрушении. На переднем днище баллона сжиженного газа расположены вентили и приборы. На баллоне указываются завод-изготовитель, масса, вместимость, дата изготовления, клеймо контролера ОТК завода. Вентили. Наполнительный вентиль служит для заправки баллона, контрольный — для контроля за его наполнением. Наполнительный вентиль мембранного типа состоит из корпуса, крышки, штока, соединенного с мембраной, клапаном и маховиком. В корпусе вентиля установлен обратный клапан с пружиной и ввернутой пробкой. Предохранительный клапан предотвращает повышение давления газа выше 1,6 МПа и состоит из корпуса, клапана с резиновым уплотнителем, штока и пружины. Если в баллоне давление превысит 1,6 МПа, то газ, преодолевая усилие пружины, откроет клапан и выйдет в окружающую среду. Расходный вентиль служит для подачи топлива в газообразном или жидком состоянии и состоит из корпуса, крышки, штока с уплотнителем, упорного винта с маховиком. В корпус вентиля ввернут корпус скоростного клапана с пружиной, который обеспечивает быстрое автоматическое прекращение подачи газа из баллона в случае резкого увеличения расхода газа, при обрыве или повреждении трубопровода магистрали. Датчик уровня сжиженного газа устанавливается в баллоне для контроля. Электромагнитные запорные клапаны, объединенные с фильтрующими элементами, выполняют функции магистральных вентилей в газовой и бензиновой системах подачи топлива. Клапан приводится в действие через выключатель зажигания и переключатель «Газ-Бензин». Электромагнитный клапан с газовым фильтром имеет разборный фильтрующий элемент. В обойме установлены, чередуясь, две фетровые шайбы и три медные сетки. Обойма удерживается в поджатом положении пружиной.

6.12. Приборы Газ при открытом расходном вентиле через штуцер и полый болт поступает в отстойник и проходит фильтрующий элемент. Клапан подачи газа под действием пружины электромагнита прижат к седлу корпуса фильтра и закрывает выходное отверстие. При включении зажигания якорь втягивается в электромагнитную катушку и клапан открывает отверстие для поступления газа через испаритель в редуктор низкого давления. Электромагнитный клапан с бензиновым фильтром состоит из алюминиевого каркаса с двумя слоями латунной сетки и пружины, поджимающей сетку к каркасу. Бензин, подаваемый насосом, поступает в полость стакана отстойника, где фильтруется. При включении зажигания якорь втягивает клапан, и бензин поступает через выходной штуцер в карбюратор-смеситель. Газовый редуктор (рис 59, а) предназначен для уменьшения давления, автоматического изменения количества газа, поступающего к карбюрато-

6.12. Приборы Рис. 59. Элементы газобаллонной установки: а — двухступенчатый редуктор; б — газовый смеситель; 1 — дозатор; 2 — мембрана второй ступени; 3 — цилиндрическая пружина разгрузочного устройства; 4 — шток; 5 — коническая пружина разгрузочного устройства; 6 — мембрана разгрузочного устройства; 7 — предохранительный клапан; 8 — клапан первой ступени; 9 — пружина первой ступени; 10 — рычаг клапана первой ступени; 11 — мембрана первой ступени; 12 — клапан второй ступени; 13 — клапан экономайзера; 14 — пружина мембраны; 15 — мембрана дозирующего экономайзерного устройства; 16 и 19 — каналы; 1 7 — рычаг клапана второй ступени; 18 — упор; 20 — выходной патрубок; 21 — ограничитель частоты вращения коленчатого вала; 22 — газовый смеситель; 23 — рычаг дроссельных заслонок; 24 — газоподводящий патрубок; 25 — обратный клапан; 26 — корпус смесителя; 27 — дроссельная заслонка; 28 — регулировочный винт минимальной частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода; 29 — регулировочный винт обшей подачи газа в систему холостого хода; 30— штуцер для подвода газа в систему холостого хода; 31 — диффузор; 32 — газовая форсунка; 33 — воздушная заслонка; А — полость разгрузочного устройства; Б — полость атмосферного давления; В


полость второй ступени (низкого давления газа); Г — полость первой ступени (высокого давления газа); Д — полость атмосферного давления первой ступени; Е — полость дозирующего экономайзерного устройства


ру-смесителю (в зависимости от режима работы двигателя), и быстрого выключения подачи газа при любой остановке двигателя. Универсальный двухступенчатый газовый редуктор давления состоит из первой ступени редуцирования высокого давления с газовой полостью, разгрузочного устройства с газовой полостью и выходного патрубка с дозатором. При открытом магистральном вентиле газ свободно поступает в первую ступень через сетчатый фильтр и шариковый клапан. Вследствие этого давление в полости первой ступени редуцирования повышается и мембрана, преодолевая сопротивление калиброванной пружины, прогибается вниз и действует через коленчатый рычаг на шариковый клапан. При повышении давления в полости первой ступени редуцирования до определенной величины клапан закрывается. Если двигатель не работает, подача газа прекращается. Когда коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться, то во впускном трубопроводе возникает разрежение, которое по каналу передается в полость разгрузочного устройства. При давлении 800—900 Па кольцевая мембрана разгрузочного устройства, преодолевая сопротивление пружины, прогибается вниз. Упоры отводятся от мембраны и частично разгружают пластинчатый эластичный клапан, который под давлением газа открывается и газ поступает в полость низкого давления второй ступени. Далее через дозирующее отверстие и патрубок газ засасывается в смеситель. На режимах холостого хода и малых нагрузках в полости низкого давления второй ступени возникает избыточное давление (50—100 Па). Этого оказывается достаточно, чтобы в условиях резкого открытия дроссельной заслонки исключить переобеднение смеси. При полных нагрузках срабатывает пневматический диафрагменный привод клапана экономайзера, и поддиафрагменная полость экономайзера через канал сообщается с впускным трубопроводом. Через клапан экономайзера и канал газ поступает непосредственно в патрубок параллельно с подачей его дозатором, благодаря чему смесь обогащается. Карбюратор-смеситель (рис. 59, б) предназначен для приготовления газовоздушной горючей смеси. Газосмесительные устройства форсуночного типа с автономной системой холостого хода имеют отдельные корпуса. Карбюратор-смеситель дает возможность работать двигателю как на газовом топливе, так и на бензине. Подача газа на рабочем режиме двигателя производится через форсунки, расположенные в газосмесительном устройстве. Работа двигателя. Пуск двигателя осуществляется стартером. Перед пуском двигателя следует проверить газовую аппаратуру и убедиться в ее герметичности. При пуске холодного двигателя необходимо открыть паровой вентиль баллона, а при пуске прогретого двигателя — жидкостной вентиль и по показанию манометра проверить наличие газа в первой ступени редуктора. Для ускорения пуска двигателя заполняют газом газопровод от редуктора до карбюратора смесителя принудительным открытием клапана второй ступени, кратковременно нажимая на стержень штока мембраны второй ступени. Перемещают рукоятку управления дроссельными заслонками на половину длины ее хода и пускают двигатель. Далее двигатель прогревают на малой частоте вращения коленчатого вала. Как только температура охлаждающей жидкости достигает заданной величины, открывают расходный жидкостной вентиль и закрывают расходный паровой вентиль. После прогрева двигателя нажимают кнопку ручного управления дроссельными заслонками. Для останова двигателя выключают зажигание.

parkers | 12.04.2009

6.11. Система питания двигателя автомобиля, работающего на альтернативном топливе

Газовое топливо по сравнению с жидким имеет следующие преимущества:

  1. высокое октановое число позволяет значительно повысить степень сжатия, следовательно, увеличится экономичность двигателя;
  2. в результате более полного сгорания газового топлива в отработавших газах содержится меньше токсичных веществ;
  3. возрастает срок службы двигателя, так как отсутствует конденсация топлива и смыв масла со стенок цилиндров;
  4. увеличивается срок службы свечей зажигания и глушителя вследствие незначительного нагарообразования.
Автомобили, работающие на альтернативном топливе, имеют следующие недостатки:
  1. уменьшается мощность двигателя из-за более низкой теплоты сгорания топлива;
  2. снижается грузоподъемность автомобиля из-за наличия баллонов;
• более трудоемкое техническое обслуживание. Автомобили могут работать на сжатом или сжиженном газе. В качестве сжатых газов применяют природный газ, метан (давление в баллоне 20 МПа), в качестве сжиженных газов (давление в баллонах 1,6 МПа) — этан, пропан, бутан и др. Газобаллонная установка грузового автомобиля для сжатого газа включает в себя: восемь газовых баллонов, соединенных трубками; двухступенчатый газовый редуктор высокого давления; электромагнитный клапан с газовым фильтром; газопроводы; манометры высокого и низкого давления; подогреватель газа; газовые вентили — наполнительный, баллонный и магистральный; карбюратор-смеситель, приборы резервного топлива. При работе двигателя подача газа из баллонов в систему подачи топлива происходит через два запорных устройства — расходный вентиль и электромагнитный клапан с газовым фильтром. Перед пуском двигателя открывают расходный вентиль. Манометр должен показать наличие газа в баллонах. Газ по трубопроводу поступает в редуктор, где давление автоматически снижается до 0,1 МПа. По пути к редуктору газ подогревается. Затем газ по шлангу поступает в карбюратор-смеситель для образования газовоздушной смеси и далее в цилиндры двигателя. Для работы на резервном топливе (бензине) автомобиль имеет топливный бак, фильтр-отстойник, топливный насос, топливопроводы.


Газобаллонная установка, работающая на сжиженном газе (рис. 58), состоит из газовых баллонов, испарителя газа, двухступенчатого газового редуктора, манометров высокого и низкого давления, электромагнитного клапана с газовым фильтром, карбюратора-смесителя, приборов резервного топлива. Газовый баллон снабжен контрольным вентилем уровня жидкости, предохранительным клапаном, указателем уровня жидкости, вентилем расхода газа. Сжиженный газ перед использованием переводят в газообразное состояние. Из баллона жидкий газ при открытом магистральном вентиле поступает через электромагнитный клапан с газовым фильтром к испарителю, где подогревается охлаждающей жидкостью системы охлаждения двигателя. Жидкость испаряется, и в парообразном состоянии газ поступает в фильтр, а затем в двухступенчатый газовый редуктор, где давление газа снижается до 0,1 МПа. Далее газ проходит через дозирующее устройство в карбюратор и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя. Газовый манометр показывает давление газа в редукторе.

parkers | 11.04.2009

6.9. Нейтрализация отработавших газов

Тепловые двигатели выбрасывают в окружающую среду большое количество токсичных веществ, отрицательно действующих на человека, флору и фауну, а также технические сооружения. Источниками токсичных веществ являются отработавшие газы, картерные газы, испарения из системы питания двигателя, топливо, масло и другие эксплуатационные жидкости. Имеются международные нормативные документы, определяющие требования по ограничению токсичности и дымности отработавших газов. При работе двигателя выделяются следующие токсичные вещества:

  • оксиды азота (NO x );
  • сажа (С);
  • оксид углерода (СО);
  • углеводороды (СН Х );
  • альдегиды;
  • канцерогенные вещества;
  • различные соединения серы и свинца.

Уменьшить токсичность отработавших газов можно путем:

  • усовершенствования процессов смесеобразования и сгорания;
  • организации рециркуляции отработавших газов;
  • нейтрализации отработавших газов;
  • применения топлива улучшенного качества и альтернативного топлива.

Каталитический нейтрализатор. Для снижения токсичности отработавших газов широко применяются каталитические нейтрализаторы, которые различаются по используемому катализатору и материалу блока носителя катализатора. В нейтрализаторах отработавшие газы проходят через слой катализатора, значительно ускоряющего протекание окислительных реакций, при которых СО и СН преобразуются в С0 2 и Н 2 0. Для восстановления NO x необходимо создать восстановительную среду, т.е. химически связать кислород, находящийся в отработавших газах. Поэтому катализатор разделен на две камеры: восстановления и окисления. В первой камере оксид азота под действием катализатора превращается в аммиак, который подвергается разложению во второй камере, где происходит дожигание оксида углерода и углеводородов. 6.10. Электронная система впрыска топлива Карбюраторное питание бензиновых двигателей, безусловно, уступает системам питания с электронным дозированием топлива. Системы впрыска бензина более сложны из-за наличия большого числа прецизионных подвижных и электронных элементов и требуют более высокой квалификации обслуживающего персонала. Топливные системы классифицируют по следующим признакам:

  • по способу подачи топлива — непрерывный и прерывистый;
  • по типу дозирующих узлов — плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления;
  • по способу регулирования количества горючей смеси — пневматическое, механическое, электронное;
  • по основным параметрам регулирования состава смеси — разряжению во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, расходу воздуха.





Впрыск бензина позволяет более точно распределить топливо по цилиндрам из-за отсутствия добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора и диффузоров. Более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение более высокой мощности двигателя. При впрыске возможно большее перекрытие клапанов. Лучшая продувка и большая равномерность состава горючей смеси по цилиндрам снижают температуру деталей, что в свою очередь позволяет уменьшить октановое число топлива на 2—3 единицы, т.е. поднять степень сжатия без опасности детонации. Система впрыска «К -Jetronic» фирмы «BOSCH» ( рис. 56, 57) представляет собой механическую систему постоянного впрыска топлива и включает в себя топливный бак, топливный электронасос, накопитель топлива, топливный фильтр, расходомер воздуха с напорным диском, дозатор распределительного топлива, регулятор давления топлива, регулятор управляющего давления воздуха, форсунки, пусковую электромагнитную форсунку. Количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально количеству поступающего воздуха. Это соотношение 1:14,7.

parkers | 10.04.2009

6.8. Приборы системы питания двигателя

Топливный бак. На автомобиле устанавливают один или несколько топливных баков. Объем топливного бака должен обеспечивать 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Топливный бак (рис. 50) состоит из двух сварных половинок, выполненных штамповкой из освинцованной стали. Внутри бака имеются перегородки, придающие жесткость конструкции и препятствующие образованию волн в топливе. В верхней части бака приварена наливная горловина, которая закрывается пробкой. Иногда для удобства заправки бака топливом используют выдвижную горловину с сетчатым фильтром. На верхней стенке бака крепится датчик указателя уровня топлива и топливозаборная трубка с сетчатым фильтром. В днище бака имеется резьбовое отверстие для слива отстоя и удаления механических примесей, которое закрыто пробкой. Наливную горловину бака закрывают плотно пробкой, в корпусе которой имеется два клапана — паровой и воздушный. Паровой клапан при повышении давления в баке открывается и выводит пар в окружающую среду. Воздушный клапан открывается, когда идет расход топлива и создается разрежение. Топливные фильтры. Для очистки топлива от механических примесей применяют фильтры грубой и тонкой очистки.

6.8. Приборы системы питания двигателя Фильтр-отстойник грубой очистки отделяет топливо от воды и крупных механических примесей. Фильтр-отстойник (рис. 51) состоит из корпуса, отстойника и фильтрующего элемента, который собран из пластин толщиной 0,14 мм. На пластинах имеются отверстия и выступы высотой 0,05 мм. Пакет пластин установлен на стержень и пружиной поджимается к корпусу. В собранном состоянии между пластинами имеются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода собираются на дне отстойника и через отверстие пробки в днище периодически удаляются. Фильтр тонкой очистки. Для очистки топлива от мелких механических примесей применяют фильтры тонкой очистки (рис. 52), которые состоят из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего сетчатого или керамического элемента. Керамический фильтрующий элемент — пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива. Фильтр удерживается скобой и винтом. Топливопроводы соединяют приборы топливной системы и изготовляются из медных, латунных и стальных трубок. Топливный насос служит для подачи топлива через фильтры из бака в поплавковую камеру карбюратора. Применяют насосы диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала. Насос (рис. 53) состоит из корпуса, в котором крепится привод — двуплечий рычаг с пружиной, головки, где размещены впускные и нагнетательные клапаны с пружинами, и крышки. Между корпусом и головкой зажаты края диафрагмы. Шток диафрагмы к рычагу привода крепится шарнирно, что позволяет диафрагме работать с переменным ходом. Когда двуплечий рычаг (коромысло) опускает диафрагму вниз, в полости над диафрагмой создается разрежение, за счет чего открывается впускной клапан и наддиафрагменная полость заполняется топливом. При сбе-гании рычага (толкателя) с эксцентрика диафрагма поднимается вверх под действием возвратной пружины. Над диафрагмой давление топлива повы-

6.8. Приборы системы питания двигателя Рис. 52. Фильтры тонкой очистки топлива с фильтрующими элементами: a — сетчатым; б — керамичесим; 1 — корпус; 2 — входное отверстие; 3 — прокладка; 4 — фильтрующий элемент; 5 — съемный стакан-отстойник; 6 — пружина; 7 — винт крепления стакана; 8 — канал для отвода топлива


шается, впускной клапан закрывается, открывается нагнетательный клапан и топливо поступает через фильтр тонкой очистки в поплавковую камеру карбюратора. При смене фильтров поплавковую камеру заполняют топливом с помощью устройства для ручной подкачки. В случае выхода диафрагмы из строя (трещина, прорыв и т.п.) топливо поступает в нижнюю часть корпуса и вытекает через контрольное отверстие. Воздушный фильтр служит для очистки воздуха, поступающего в карбюратор, от пыли. Пыль содержит мельчайшие кристаллы кварца, который, оседая на смазанных поверхностях деталей, вызывает их изнашивание. Требования, предъявляемые к фильтрам:

  • эффективность очистки воздуха от пыли;
  • малое гидравлическое сопротивление;
  • достаточная пылеемкость;
  • надежность;
  • удобство в обслуживании;
  • технологичность конструкции.

По способу очистки воздуха фильтры делятся на инерционно-масляные и сухие. Инерционно-масляный фильтр (рис. 54) состоит из корпуса с масляной ванной, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из синтетического материала. При работе двигателя воздух, проходя через кольцевую щель внутри корпуса и, соприкасаясь с поверхностью масла, резко изменяет направление движения. Вследствие этого крупные частицы пыли, находяшиеся в воздухе, прилипают к поверхности масла. Далее воздух проходит через фильтрующий элемент, очищается от мелких частиц пыли и поступает вкарбюратор. Таким образом, воздух проходит двухступенчатую очистку. При засорении фильтр промывают. Воздушный фильтр сухого типа состоит из корпуса, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из пористого картона. При необходимости фильтрующий элемент меняют. Впускной трубопровод (рис. 55) служит для подачи горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя. Их, как правило, отливают из алюминиевых сплавов. Впускные трубопроводы подогреваются охлаждающей жидкостью или отработавшими газами, что способствует испарению топливной пленки Выпускной трубопровод предназначен для отвода отработавших газов к приемным трубам и глушителю. Выпускной трубопровод отливают из чугуна. Теплоту отработавших газов используют для подогрева горючей смеси на выпуске. Для этой цели впускной и выпускной трубопроводы соединяются шпильками через железоасбестовую прокладку. Глушитель. В момент открытия выпускных клапанов давление отработавших газов 0,3—0,5 МПа, а температура свыше 1000 К. Через клапаны отработавшие газы проходят с большой скоростью, и их выпуск отличается высоким уровнем шума. Глушитель (см. рис. 55, г) состоит из корпуса с вваренными днищами, внутренних труб с отверстиями и перегородок, образующих резонансные камеры. Отработавшие газы по приемным трубам поступают в глушитель. Двигаясь по внутренним трубам, газы выходят через отверстия в камеры, после чего они вновь поступают в трубы. Это повторяется несколько раз. Затем они попадают в выпускную трубу.

parkers | 09.04.2009

6.7. Управление карбюратором

Управление карбюратором осуществляется из кабины водителя. В кабине находится педаль, соединенная системой тяг и рычагов с рычагом привода дроссельных заслонок. Педаль в исходном положении удерживается пружиной. Для пуска холодного двигателя имеется кнопка, которая связана тросом с рычагом оси воздушной заслонки и дроссельной заслонки.


parkers | 08.04.2009

6.6. Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала служит для повышения надежности работы двигателя при чрезмерно большой частоте вращения коленчатого вала, предотвращает интенсивный износ деталей. Ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала (ОМЧВКВ) (рис. 49) устанавливают на карбюраторных двигателях грузовых автомобилей. ОМЧВКВ могут быть пневматическими, инерционными и пневмоцен-тробежными. Наибольшее распространение получили пневмоцентробеж-ные ограничители, которые состоят из центробежного датчика, приводимого в движение от распределительного вала, и диафрагменного исполнительного механизма, воздействующего на дроссельные заслонки. Датчик состоит из пустотелого корпуса с крышкой и вращающегося в нем пустотелого ротора, внутри которого установлен клапан с пружиной. Исполнительный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми жестко крепится диафрагма со штоком и возвратной пружиной. Шток соединен с рычагом, который соединен с осью дроссельных заслонок. Соединение выполнено таким образом, что дает возможность исполнительному механизму менять положение дроссельных заслонок независимо от положения педали управления. Полость, в которой создалось разрежение при работе двигателя, соединена каналами (зона дроссельных заслонок) с наддиафрагменной полостью исполнительного механизма и трубопроводами с полым ротором датчика, а также через открытый клапан с полостью корпуса датчика и далее посредством импульсного трубопровода с поддиафрагменной полостью (над диафрагмой и под ней низкое давление — диафрагма находится в состоянии покоя) и воздушным патрубком карбюратора. Когда частота вращения коленчатого вала достигает максимальной величины, клапан датчика под действием центробежной силы преодолевает сопротивление пружины и садится в седло. Движение воздуха через датчик прекращается. Разрежение в полости над диафрагмой исполнительного механизма резко возрастает, и она прогибается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины, и посредством штока и рычага прикрывает дроссельные заслонки, частота вращения коленчатого вала понижается.


parkers | 08.04.2009

6.5. Устройство карбюраторов

Наибольшее распространение в автомобильных двигателях получили многокамерные карбюраторы с падающим потоком (рис. 47, 48), так как они позволяют создать впускную систему с меньшим сопротивлением, обеспечивают более равномерное распределение горючей смеси по цилиндрам. Смесительные камеры работают параллельно или последовательно. В каждой камере устанавливается по два диффузора, что улучшает перемешивание и испарение топлива посредством воздуха, подводимого через кольцевую щель между диффузорами при выходе горючей смеси в большой диффузор. Распылители главной дозирующей системы выведены в малый диффузор, где скорость воздушного потока максимальна. Многокамерные карбюраторы имеют балансированную поплавковую камеру. Это обусловлено тем, что сопротивление воздушного фильтра при засорении увеличивается, следовательно, может увеличиться перепад давления между поплавковой камерой и диффузором, что может привести к перерасходу топлива и повышению токсичности отработавших газов. Балансированная поплавковая камера изолирована от окружающей среды и специальным каналом сообщается с воздушным патрубком карбюратора, что исключает влияние воздушного фильтра на работу карбюратора. На некоторых карбюраторах устанавливается экономайзер принудительного холостого хода. Располагают карбюратор на впускном трубопроводе. Верхняя часть карбюратора состоит из воздушного патрубка с воздушной заслонкой и автоматического клапана и крышки поплавковой камеры; средняя часть — из смесительной камеры с двумя диффузорами в каждой, поплавковой камеры и главного дозирующего устройства в каждой камере (при работе камер последовательно — в одной первичной камере); экономайзер и ускорительный насос общие для двух камер (при работе камер последовательно — экономайзер располагается во вторичной камере, ускорительный насос в первичной); нижняя часть — из смесительной камеры с дроссельными заслонками, каналов системы холостого хода с распылителями в каждой камере (или только в первичной), экономайзера системы принудительного холостого хода.

6.5. Устройство карбюраторов


parkers | 07.04.2009

6.4. Вспомогательные устройства карбюратора

Для улучшения характеристик карбюратора используют следующие дополнительные устройства, обеспечивающие приготовление горючей смеси постоянного состава на различных режимах работы двигателя:

  1. пусковое устройство;
  2. систему холостого хода;
  3. систему компенсации горючей смеси;
  4. экономайзер;
  5. ускорительный насос.
Пусковое устройство (рис. 44, а) предназначено для значительного обогащения (а от 0,2 до 0,6) горючей смеси при пуске холодного двигателя и представляет собой воздушную заслонку с автоматическим клапаном. Частота вращения коленчатого вала при пуске двигателя низкая, поэтому скорость воздуха, а следовательно, и разрежение в диффузоре небольшие. В смесительную камеру поступает недостаточное количество топлива и для компенсации смесь искусственно обогащают. Воздушной заслонкой перекрывают воздушный патрубок перед диффузором. При этом количество воздуха, поступающего в карбюратор, уменьшается, а разрежение значительно увеличивается, и топливо фонтанирует из распылителя главной дозирующей системы. При первых вспышках в цилиндрах открывается автоматический клапан, и воздух поступает в смесительную камеру. По мере прогрева двигателя постепенно открывается воздушная заслонка. Система холостого хода (рис. 44, б) служит для приготовления обогащенной (а от 0,7 до 0,9) горючей смеси при работе двигателя в режиме холостого хода при малой частоте вращения коленчатого вала, когда главная дозирующая система не работает. Система холостого хода состоит из топливного канала, в начале которого установлен топливный жиклер, затем воздушный жиклер. Заканчивается канал двумя отверстиями: одно до дроссельной заслонки, второе за ней. С помощью регулировочного винта изменяется количество и качество горючей смеси. При работе двигателя в режиме холостого хода разрежение в диффузоре при небольшом расходе воздуха незначительно и главная дозирующая система не работает. При этом значительно увеличивается разрежение в полости за закрытой дроссельной заслонкой. Эта полость сообщается через отверстие с полостью под дроссельной заслонкой посредством топливного канала, вследствие чего из поплавковой камеры начинает поступать топливо через топливный жиклер системы холостого хода, а через воздушный жиклер подсасывается воздух. Пузырьки воздуха, смешиваясь с топливом, образуют топливовоздушную эмульсию, которая поступает фонтаном через отверстие под дроссельной заслонкой в смесительную камеру. Получается обогащенная горючая смесь постоянного состава, что необходимо для устойчивой работы двигателя без нагрузки. Количество поступающей эмульсии можно изменять с помощью регулировочного винта. При открытии дроссельной заслонки расход воздуха увеличивается, а разрежение в полости за заслонкой уменьшается, но обеднения смеси не происходит, так как оба отверстия канала системы холостого хода оказываются за дроссельной заслонкой и через них поступает эмульсия, чем и под держивается необходимый состав горючей смеси. Тем самым обеспечивается плавный переход от режима холостого хода к режимам нагрузки. Система компенсации горючей смеси (рис. 45) обеспечивает приготовление обедненной (а от 1,05 до 1,1) экономичной горючей смеси постоянного состава при работе двигателя на средних нагрузках. В карбюраторах применяют следующие способы компенсации горючей смеси:
  • р 2


    1

parkers | 06.04.2009

6.3. Простейший карбюратор

Процесс приготовления горючей смеси из мелко распыленного топлива и воздуха, происходящий вне цилиндров, называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит приготовление горючей смеси определенного состава в зависимости от режима работы двигателя, называется карбюратором. Простейший карбюратор (рис. 43) состоит из воздушного патрубка, поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном, смесительной камеры, диффузора, главного дозирующего устройства — распылителя и топливного жиклера, дроссельной заслонки. Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уровня топлива у распылителя (1,5—2 мм). В смесительной камере происходит смешивание паров топлива с воздухом, образуется топливовоздушная смесь. Распылитель (тонкая трубка) служит для подачи топлива в центр смесительной камеры. Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует количество топлива, проходящего к распылителю. Диффузор (короткий патрубок, суженный внутри) увеличивает скорость воздушного потока в центре смесительной камеры, чем достигается увеличение разряжения у носика распылителя. Дроссельная заслонка регулирует количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, уменьшая или увеличивая проходное сечение смесительной камеры. Простейший карбюратор работает следующим образом. При такте впуска, из-за создаваемого поршнем разрежения, воздух через воздушный патрубок поступает в диффузор. В диффузоре скорость воздуха, а следовательно, и разряжение увеличиваются. Под действием перепада давлений между поплавковой камерой и диффузором топливо через жиклер распылителя поступает в диффузор, подхватывается потоком воздуха, распыляется и испаряется, образуя топливовоздушную смесь. Из смесительной камеры горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя. По мере открытия дроссельной заслонки скорость потока воздуха и разряжение в диффузоре возрастают, что увеличивает расход топлива. Однако необходимого повышения расхода топлива не происходит, горючая смесь обогащается. При работе двигателя на различных режимах простейший карбюратор не может обеспечить горючую смесь постоянного состава.

parkers | 06.04.2009

6.2. Режимы работы двигателя

Карбюраторный двигатель имеет следующие режимы работы: пуск, холостой ход, средние нагрузки, полные нагрузки, резкий переход на полные нагрузки. При пуске холодного двигателя необходима богатая горячая смесь (а от 0,3 до 0,6), так как частота вращения коленчатого вала мала, топливо плохо испаряется, а часть его конденсируется на холодных стенках цилиндра. Это приводит к тому, что в цилиндры двигателя попадает незначительное количество пусковых фракций, обеспечивающих гарантированный пуск двигателя. Работа двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках возможна при обогащенной смеси (а от 0,7 до 0,9). Горючая смесь поступает в цилиндры двигателя и смешивается со значительным количеством остаточных отработавших газов, поэтому обогащение смеси улучшает ее воспламеняемость и способствует устойчивой работе двигателя без нагрузки. Средние нагрузки — наибольшая часть работы двигателя в процессе эксплуатации, поэтому на этом этапе необходима обедненная горючая смесь (а от 1,05 до 1,1), что способствует наилучшей экономичности двигателя. Полная нагрузка обеспечивается подачей в цилиндры двигателя обогащенной смеси (а от 0,85 до 0,9). Этот режим необходим при разгоне автомобиля, движении автомобиля с максимальной скоростью, преодолении подъемов или тяжелых участков дороги. При резком переходе на режим полной нагрузки (резкое открытие дроссельной заслонки) возможно обеднение горючей смеси — карбюратор должен иметь устройство, предотвращающее это. Таким образом, в процессе работы двигателя карбюратор должен изменять состав горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя.

parkers | 02.04.2009

6.1. Горючая смесь

Горючая смесь, поступающая в цилиндры, приготовляется в смесительной камере карбюратора и представляет собой смесь паров мелко распыленного бензина и воздуха. Процесс смесеобразования продолжается во впускном трубопроводе и цилиндрах двигателя, где горючая смесь, смешиваясь с остатками отработавших газов, образует рабочую смесь. Для приготовления горючей смеси используют тщательно очищенные от механических примесей топливо и воздух. Горючая смесь должна сгорать полностью в тысячи доли секунды. Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением топлива и воздуха (по массе). Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха. Практически, количество воздуха, в зависимости от режима работы двигателя, может быть больше или меньше теоретического. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха (а), который представляет собой отношение действительного количества воздуха (L), участвующего в процессе сгорания бензина, к стехиометрическому ( L 0 ), т.е. к количеству воздуха, которое теоретически необходимо для сгорания топлива массой 1 кг и состава С + Н + О = 1: а = L/L0 Если в сгорании 1 кг бензина участвует 14,9 кг воздуха, то такая смесь называется нормальной. Коэффициент избытка воздуха определяет количество горючей смеси следующим образом:

  1. богатая смесь — а от 0,5 до 0,8 (значительный недостаток воздуха, смесь сгорает не полностью);
  2. обогащенная смесь — а от 0,85 до 0,95 (незначительный недостаток воздуха). Скорость сгорания смеси возрастает, двигатель развивает наибольшую мощность, но при несколько повышенном расходе топлива вследствие недостаточно полного его сгорания;
  3. бедная смесь — а от 1,1 до 1,2 (значительный избыток воздуха, смесь горит медленно). Большая часть теплоты поглощается стенками цилиндров, что вызывает перегрев двигателя и неустойчивую его работу. Мощность двигателя падает, возрастает расход топлива;
  4. обедненная смесь — а от 1,05 до 1,07 (незначительный избыток воздуха). Мощность двигателя несколько снижается, экономичность заметно повышается, так как происходит наиболее полное сгорание топлива.

parkers | 31.03.2009

Система питания карбюраторного двигателя

Система питания карбюраторного двигателя служит для приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха в определенных пропорциях, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. В систему питания карбюраторного двигателя (рис. 42) входят: топливный бак, фильтр-отстойник, топливопроводы, топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, карбюратор, воздухоочиститель, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, приемные трубы, глушитель, приборы контроля уровня топлива. При работе двигателя топливный насос засасывает топливо из топливного бака и через фильтры подает в поплавковую камеру карбюратора. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение и воздух, пройдя через воздухоочиститель, поступает в карбюратор, где смешивается с парами топлива и в виде горючей смеси подается в цилиндр, и там, смешиваясь с остатками отработавших газов, образуется рабочая смесь. После совершения рабочего хода, отработавшие газы выталкиваются поршнем в выпускной трубопровод и по приемным трубам через глушитель в окружающую среду. Топливо. В качестве топлива в карбюраторных двигателях обычно используют бензин, который получают в результате переработки нефти. Требования, предъявляемые к бензинам:

  • быстрое образование топливовоздушной смеси;
  • скорость сгорания не более 40 м/с;

  • минимальное коррозирующее воздействие на детали двигателя;
  • минимальное отложение смолистых веществ в элементах системы питания;
  • минимальное вредное воздействие на организм человека и окружающую среду;
  • • способность длительное время сохранять свои свойства.

Автомобильные бензины в зависимости от количества легкоиспаряющихся фракций подразделяют на летние и зимние. Для автомобильных карбюраторных двигателей выпускают бензины А-76, АИ-92, АИ-98 и др. Буква «А» обозначает, что бензин автомобильный, цифра — наименьшее октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензина. Наибольшей детонационной стойкостью обладает изооктан, (его стойкость принимают за 100), наименьшей — н-гептан (его стойкость равна 0). Октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензина, — процентное содержание изооктана в такой смеси с н-гептаном, которая по детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу. Например, исследуемое топливо детонирует так же, как смесь 76 % изооктана и 24 % н-гептана. Октановое число данного топлива равно 76. Октановое число определяется двумя методами: моторным и исследовательским. При определении октанового числа вторым методом в маркировке бензина добавляется буква «И». Октановое число определяет допустимую степень сжатия.


parkers | 30.03.2009