Схема системы питания карбюраторного двигателя – Назначение и взаимодействие приборов, узлов и деталей системы питания — Система питания карбюраторного двигателя — Система питания — Автомобиль

Система питания карбюраторных двигателей

Назначение и приборы системы питания карбюраторных двигателей

Какое назначение системы питания в карбюраторных двигателях?

Система питания карбюраторных двигателей служит для хранения топлива, очистки воздуха и топлива, приготовления горючей смеси, подвода ее в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов из них.

Какие приборы входят в систему питания карбюраторных двигателей и их взаимодействие?

Система питания карбюраторного двигателя (рис.47) состоит из топливного бака 10, топливного фильтра-отстойника 12, топливного насоса 1, фильтра тонкой очистки топлива 4, карбюратора 3, воздушного фильтра 2, впускного трубопровода, выпускного трубопровода 15, газоотводящей трубы 14 с глушителем шума выпуска отработанных газов 13, соединительных трубопроводов и бензостойких шлангов 8, топливозаборного крана 11; указателя уровня топлива в топливном баке 9, педали управления дроссельной заслонкой 7, кнопки управления воздушной 5 и дроссельной 6 заслонками карбюратора.

Рис. 47 Система питания карбюраторного двигателя

При работе двигателя топливо из топливного бака принудительно с помощью топливного насоса подается в поплавковую камеру карбюратора, предварительно очистившись в фильтре-отстойнике и фильтре тонкой очистки. Одновременно в карбюратор поступает воздух, предварительно очищенный в воздушном фильтре. В карбюраторе топливо смешивается с воздухом в заданной пропорции и образуется горючая смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя, где сжимается, воспламеняется и сгорает, выделяя тепловую энергию, которая с помощью механизмов и систем преобразуется в механическую и в виде крутящего момента передается на колеса автомобиля, приводя его в движение. Отработавшие газы по выпускному трубопроводу отводятся в атмосферу.

Топливо для карбюраторных двигателей

Что может служить топливом для карбюраторных двигателей?

Топливом для карбюраторных двигателей могут служить: бензин, спирты, бензол, керосин. Наибольшее применение получил бензин.

Как и из чего получают бензин?

Бензин получают из нефти прямой перегонкой или применяя крекинг-процесс. Во время прямой перегонки нефть нагревают в специальных котлах до 210°С. При этом из нее выделяются пары бензина и других компонентов, которые направляются в колонну-охладитель. Там пары конденсируются и образуется бензин, состоящий из 84-86% углерода, 14-16% водорода и небольшого количества примесей. При крекинг-процессе нефть нагревают в специальных установках до 600°С и давлении до 5 МПа в присутствии катализаторов. Это обеспечивает расщепление тяжелых молекул нефти на более легкие, которые направляются в колонну-охладитель, где образуется бензин. При крекинг-процессе увеличивается количество бензина от исходного продукта, чем при прямой перегонке. Однако такой бензин нельзя длительное время хранить, он имеет меньшую теплотворную способность и меньшее октановое число. Для повышения октанового числа бензина к нему добавляют антидетонаторы (этиловую жидкость) массой не более 0,82 г на 1 кг бензина. Это повышает октановое число бензина до 12%. Этиловая жидкость содержит тетраэтилсвинец, являющийся токсической жидкостью. Поэтому этилированный бензин окрашивают в оранжево-красный, сине-зеленый или иной цвет, чтобы его можно было отличить от неэтилированного. Таким бензином запрещается мыть руки, детали, одежду.

В чем преимущества бензина с более высоким октановым числом?

Бензин с более высоким октановым числом позволяет повысить степень сжатия в цилиндрах двигателя, а следовательно, получить и более высокую мощность.

Что подразумевается под октановым числом топлива?

Под октановым числом топлива подразумевается количество стойких углеводородов изооктанов в смеси нестойких углеводородов гептанов. Детонационная стойкость изооктана принята за 100, гептана – 0 единиц. Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия. Сравнивая антидетонационные свойства испытуемого бензина со свойствами эталонного, состоящего из изооктана и гептана, принимают октановое число испытываемого бензина, равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси.

Как обозначают бензин?

Бензин обозначают так: А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. Буква А указывает, что бензин автомобильный; цифры – на октановое число; И – указывает, что октановое число определялось исследовательским методом. Для форсированных двигателей с высокой степенью сжатия применяют специальный высокооктановый бензин «Экстра».

Как влияет на работу двигателя соответствие его октанового числа?

При работе двигателя на бензине, соответствующем его степени сжатия (завод-изготовитель указывает, какой бензин следует применять для данного двигателя), сгорание горючей смеси в цилиндрах происходит со скоростью 20-30 м/с и давление газов на поршень достигает 3,5-5,0 МПа. Если применяется бензин, не соответствующий его степени сжатия, происходит детонационное (взрывное) сгорание горючей смеси со скоростью 2-3 тыс. м/с и давление газов на поршень повышается до 10 МПа. Это вызывает повышенный износ и даже поломку деталей кривошипно-шатунного механизма, разрушение подшипников, прогорание днищ поршней. Двигатель перегревается. Резкое нарастание давления газов в цилиндре вызывает вибрацию стенок цилиндров и поршней, создающих звонкие металлические стуки. При этом вследствие неполного сгорания горючей смеси из глушителя выходит черный дым с хлопками. Теряется мощность и экономичность двигателя. Такая работа двигателя недопустима, его необходимо остановить и заменить топливо.

Горючая смесь

Что называется горючей смесью и какие ее разновидности?

Горючей смесью называется смесь паров (бензина) с воздухом в определенной пропорции. Подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина в цилиндрах двигателя требуется около 15 кг воздуха. Действительное количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, может быть и больше, и меньше указанной величины. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха α, представляющим отношение действительного количества воздуха G

Д, участвующего при сгорании бензина, к теоретически необходимому его количеству G_Т:

α = G_Д / G_Т

Какая смесь называется нормальной?

Если в сгорании 1 кг бензина участвует 15 кг воздуха, т. е. столько, сколько теоретически необходимо, то α = 15: 15 = 1, такая смесь называется нормальной.

Какая смесь называется обогащенной (мощностной)?

Обогащенной (мощностной) горючей смесью называется смесь, состоящая из 1 кг бензина и 13,5 кг воздуха: α = 13,5: 15 = 0,9.

Во время работы двигателя на обогащенной смеси он развивает наибольшую мощность при несколько увеличенном расходе топлива. Поэтому в карбюраторе такая смесь приготавливается, когда автомобилю необходимо преодолеть затяжной подъем или иной участок трудной дороги.

Какая смесь называется богатой?

Если α = 12: 5 = 0,8, такая смесь называется богатой. При работе двигателя на ней происходит неполное ее сгорание в цилиндрах из-за недостатка воздуха, что ведет к потере мощности и экономичности, появляются «выстрелы» из глушителя. Работа двигателя на такой смеси не допускается, ею можно пользоваться только при пуске холодного двигателя. При α ≤ 0,4 горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется из-за недостатка воздуха.

Какая смесь называется обедненной?

Если α = 16,5: 15 = 1,1, такая горючая смесь называется обедненной. Ее еще называют экономичной, так как горючая смесь сгорает наиболее полно. При этом незначительно уменьшается мощность двигателя. Карбюраторы современных автомобилей отрегулированы так, что в них большую часть времени приготавливается обедненная горючая смесь.

Какая смесь называется бедной?

При α = 19: 15 = 1,2 горючая смесь называется

бедной. Во время работы на такой смеси двигатель перегревается, уменьшается мощность и экономичность, появляются вспышки в карбюраторе («чихание»). Работа на такой смеси не допускается. Необходимо выявить причину и устранить ее. Если α ≥ 1,4, то горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.

Какие различают режимы работы автомобильного двигателя?

Режимами работы автомобильного двигателя есть: пуск, холостой ход, малые нагрузки, средние и полные нагрузки, резкие переходы с малых нагрузок на большие.

Чем определяется нагрузка карбюраторного двигателя?

Нагрузка карбюраторного двигателя определяется степенью открытия дроссельной заслонки карбюратора.

Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при пуске холодного двигателя?

При пуске холодного двигателя карбюратор должен приготавливать богатую горючую смесь. Так как частота вращения коленчатого вала двигателя невелика, а стенки цилиндров холодные, то горючая смесь плохо испаряется. Часть ее паров конденсируется на холодных стенках цилиндров, смывая масляную пленку на них, а стекая в поддон картера, разжижает там масло. При этом смесь несколько обедняется и воспламеняется электрической искрой от системы зажигания.

Какую горючую смесь должен приготавливать карбюратор при работе двигателя на холостом ходу, средних и полных нагрузках?

При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках карбюратор должен приготавливать обогащенную горючую смесь, так как частота вращения коленчатого вала невелика и цилиндры недостаточно очищаются от отработавших газов, которые обедняют горючую смесь.

Во время работы двигателя на средних нагрузках горючая смесь должна быть обедненной, на полных нагрузках – обогащенной. Резкое открытие дроссельной заслонки в карбюраторе может вызвать обеднение горючей смеси и двигатель остановится. Для предупреждения этого служит ускорительный насос.

Элементарный карбюратор

Что называется карбюрацией и карбюратором?

Процесс приготовления горючей смеси вне цилиндров двигателя называется карбюрацией, а прибор, в котором она приготавливается – карбюратором.

Как устроен и работает элементарный карбюратор?

Элементарный (простейший) карбюратор (рис.48) состоит из поплавковой камеры 1 с поплавком 2 и запорной иглой 3, смесительной камеры 6 с диффузором 7 и дроссельной заслонкой 8. Поплавковая и смесительная камеры сообщаются между собой каналом, в котором установлен жиклер 5 с распылителем 4. Распылитель выведен в горловину диффузора так, что топливо будет находиться в нем ниже верхнего края на 2-3 мм, что предотвращает его вытекание при неработающем двигателе. Поплавковая камера каналом А сообщается с атмосферой. Бензин из топливного бака поступает в поплавковую камеру через открытую запорную иглу, опирающуюся на рычажок пустотелого поплавка. Когда бензин достигнет заданного уровня, поплавок всплывает и своим рычажком воздействует на запорную иглу, прекращая поступление бензина в поплавковую камеру. Смесительная камера верхней частью сообщается с атмосферой, нижней – с цилиндром 10 через клапан 9.

Рис. 48 Элементарный карбюратор

Работает карбюратор так. При вращении коленчатого вала поршень 11 движется от ВМТ к НМТ, над ним создается разрежение, которое через открытый впускной клапан 9 и дроссельную заслонку 8 передается в смесительную камеру. Следовательно, в смесительной камере давление ниже атмосферного (0,075-0,090 МПа), а в поплавковой – атмосферное давление (0,1 МПа). Из-за разности давлений бензин начинает вытекать из распылителя в мелко распыленном виде в смесительную камеру, туда же устремляется и воздух. В суженной части диффузора скорость движения воздуха увеличивается, он подхватывает распыленный бензин. При этом бензин испаряется и, смешавшись с воздухом, образует горючую смесь, которая через открытую дроссельную заслонку и впускной клапан поступает в цилиндр, наполняя его. Совершается такт впуска.

С увеличением открытия дроссельной заслонки увеличивается количество истекаемого бензина, то есть скорость его истечения обгоняет истечение воздуха. Горючая смесь обогащается. А при пуске двигателя бензин в силу своей инертности отстает от скорости поступления воздуха. Горючая смесь обедняется. Кроме того, такой карбюратор не обеспечивает работу двигателя на холостом ходу.

На графике (рис. 49) показаны кривые, характеризующие работу элементарного карбюратора (кривая 1) и требуемого состава горючей смеси (кривая 2) в зависимости от режима работы двигателя. Из графика видно, что элементарный карбюратор нуждается в ряде дополнительных устройств для обогащения горючей смеси на всех режимах работы двигателя. Карбюраторы, устанавливаемые на современных двигателях, имеют такие устройства.

Рис. 49 Характеристики элементарного (1) и идеального (2) карбюратора

Как подразделяются карбюраторы в зависимости от направления потока горючей смеси?

Карбюраторы в зависимости от направления потока горючей смеси подразделяются на карбюраторы о восходящим, падающим и горизонтальным потоками. Наибольшее распространение получили карбюраторы с падающим потоком, так как у них лучшие условия смесеобразования и наполнения цилиндров.

Как устроено и работает пусковое устройство карбюратора?

Пусковое устройство карбюратора (рис.50) представляет собой воздушную заслонку 2 с автоматическим клапаном 3, установленную в верхней части карбюратора, управляют которой с места водителя. Во время пуска холодного двигателя заслонку прикрывают или закрывают полностью, что и вызывает обогащение горючей смеси. При полностью закрытой заслонке воздух проходит только через автоматический клапан 3, нагруженный слабой пружиной 4, что предотвращает переобогащение горючей смеси. Бензин проходит через жиклер 6, выбрызгивается через распылитель 1, смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Часть бензина проходит через жиклер холостого хода 5 и в канале смешивается с воздухом, образует горючую смесь, которая через отверстие 7 поступает в цилиндры.

Рис. 50 Пусковое устройство карбюратора

Система питания карбюраторных двигателей.

Система питания карбюраторного двигателя



Система питания карбюраторного бензинового двигателя с искровым зажиганием служит для хранения топлива, его очистки от механических примесей, приготовления горючей смеси, а также для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. Кроме того, в функции системы питания входит очистка воздуха, используемого для приготовления горючей смеси.

Горючая смесь состоит из топлива и воздуха, соединенных в определенной пропорции и тщательно перемешанных друг с другом. При сгорании горючей смеси в цилиндрах двигателя выделяется тепловая энергия, преобразуемая затем в механическую энергию.

Система питания карбюраторного двигателя (Рис. 1) состоит из топливного бака 6, топливного насоса 7, воздушного фильтра 1, карбюратора 4, топливопроводов 5, впускного 2 и выпускного 3 трубопроводов, приемной трубы 8 глушителей и собственно глушителей 9 и 10.

Основным топливом, используемым для работы карбюраторных двигателей с принудительным воспламенением, является бензин – жидкий продукт переработки нефти, горючая смесь лёгких углеводородов.

***



Схема работы карбюраторной системы питания

Топливо (бензин) из бака подается насосом 7 по топливопроводам 5 в карбюратор 4. Через воздушный фильтр 1 в карбюратор поступает воздух. Приготовленная в карбюраторе из топлива и воздуха горючая смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 2. Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя в окружающую среду через выпускной трубопровод 3, приемную трубу 8 глушителей, основной 10 и дополнительный 9 глушители.

В системе питания бензиновых двигателей автомобилей обязательными элементами являются фильтры очистки топлива (у двигателей грузовых автомобилей — фильтры грубой и тонкой очистки), а также воздушный фильтр.

Топливо из бака через фильтры насосом подается к карбюратору, где смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздухоочиститель. Полученная горючая смесь из-за разрежения в цилиндрах двигателя с большой скоростью перемещается по впускному трубопроводу, при этом дополнительно перемешиваясь, и попадает в цилиндры двигателя, где и сгорает посредством искрового воспламенения от электрической свечи.

За счет давления образовавшихся при сгорании горючей смеси газов, воздействующих на детали и узлы кривошипно-шатунного механизма, осуществляется работа двигателя.

***

Автомобильный бензин



Система питания карбюраторного двигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 21Следующая ⇒

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на одной заправке топливом может проехать 500–600 и более километров. Это расстояние называется запасом ходаавтомобиля. Конечно, максимальный пробег машины «на одном баке» зависит от многих факторов, но основным из них является правильная работа системы питания двигателя.

Система питания двигателя предназначенадля хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, и это тоже обеспечивается системой питания.

Поскольку в этой книге мы рассматриваем работу бензинового двигателя, то в дальнейшем под топливом будет подразумеваться именно бензин.

Рис. 13. Схема расположения элементов системы питания карбюраторного двигателя:1 – заливная горловина с пробкой; 2 – топливный бак; 3 – датчик указателя уровня топлива с поплавком; 4 – топливозаборник с фильтром; 5 – топливопроводы; 6 – фильтр тонкой очистки топлива; 7 – топливный насос; 8 – поплавковая камера карбюратора с поплавком; 9 – воздушный фильтр; 10 – смесительная камера карбюратора; 11 – впускной клапан; 12 – впускной трубопровод; 13 – камера сгорания

Система питания состоит из(рис. 13):

– топливного бака;

– топливопроводов;

– фильтров очистки топлива;

– топливного насоса;

– воздушного фильтра;

– карбюратора.

Топливный бак –это емкость для хранения топлива. Обычно он размещается в задней, более безопасной при аварии части автомобиля. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам,которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова.

Первая ступень очистки топлива – это сетка на топливозаборнике внутри бака. Она не дает возможности содержащимся в бензине крупным примесям и воде попасть в систему питания двигателя.

Количество бензина в баке водитель может контролировать по показаниям указателя уровня топлива, расположенного на щитке приборов (см. рис. 67).

Емкость топливного бака среднестатистического легкового автомобиля обычно составляет 40–50 литров. Когда уровень бензина в баке уменьшается до 5–9 литров, на щитке приборов загорается соответствующая желтая (или красная) лампочка – лампа резерва топлива. Это сигнал водителю о том, что пора подумать о заправке.

Топливный фильтр(как правило, устанавливается самостоятельно) – второй этап очистки топлива. Фильтр располагается в моторном отсеке и предназначен для тонкой очистки бензина, поступающего к топливному насосу (возможна установка фильтра и после насоса). Обычно применяется неразборный фильтр, при загрязнении которого требуется его замена.

Топливный насос –предназначен для принудительной подачи топлива из бака в карбюратор.

Насос состоит из (рис. 14): корпуса, диафрагмы с пружиной и механизмом привода, впускного и нагнетательного (выпускного) клапанов. В нем также находится сетчатый фильтр для очередной третьей ступени очистки бензина.

Рис. 14. Схема работы топливного насоса:1 –нагнетательный патрубок; 2 – стяжной болт; 3 – крышка; 4 – всасывающий патрубок; 5 – впускной клапан с пружиной; 6 – корпус; 7 – диафрагма насоса; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – тяга; 10 – рычаг механической подкачки; 11 – пружина; 12 – шток; 13 – эксцентрик; 14 – нагнетательный клапан с пружиной; 15 – фильтр очистки топлива

Топливный насос приводится в действие от валика привода масляного насоса или от распределительного вала двигателя. При вращении вышеуказанных валов, имеющийся на них эксцентрик набегает на шток привода топливного насоса. Шток начинает давить на рычаг, а тот, в свою очередь, заставляет диафрагму опускаться вниз. Над диафрагмой создается разряжение и впускной клапан, преодолевая усилие пружины, открывается. Порция топлива из бака засасывается в пространство над диафрагмой.

При сбегании эксцентрика со штока диафрагма освобождается от воздействия рычага и за счет жесткости пружины поднимается вверх. Возникающее при этом давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетательный. Бензин над диафрагмой поступает к карбюратору. При очередном набегании эксцентрика на шток процесс повторяется.

Обратите внимание на то, что подача бензина в карбюратор происходит лишь за счет усилия пружины, которая поднимает диафрагму. Это означает, что когда поплавковая камера карбюратора будет заполнена и игольчатый клапан (см. рис. 16) перекроет путь бензину, диафрагма топливного насоса останется в нижнем положении. До тех пор, пока двигатель не израсходует часть топлива из карбюратора, пружина будет не в состоянии «вытолкнуть» из насоса очередную порцию бензина.

Так как топливный бак расположен ниже карбюратора, то возникает необходимость в принудительной подаче бензина. Если предположить, что бак находится на крыше автомобиля, то потребность в насосе отпадает. В этом случае бензин будет поступать в карбюратор самотеком, что и используют некоторые водители в «безвыходной» ситуации при отказе насоса в работе. Закрепив канистру с бензином в положении, явно выше карбюратора и соединив их между собой, можно продолжить поездку (не забывая при этом правил противопожарной безопасности).

Воздушный фильтр(рис. 15)–необходим для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Фильтр устанавливается на верхней части воздушной горловины карбюратора.

Рис. 15. Воздушный фильтр:1–крышка; 2 – фильтрующий элемент; 3 – корпус; 4 – воздухозаборник

При загрязнении фильтра возрастает сопротивление движению воздуха, что может привести к повышенному расходу топлива, так как горючая смесь будет слишком обогащаться бензином. Чем это грозит кроме лишних финансовых затрат, вы узнаете через несколько страниц.

Карбюратор предназначендля приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. В зависимости от режима работы двигателя карбюратор меняет качество (соотношение бензина и воздуха) и количество смеси.

Карбюратор, это одно из самых сложных устройств автомобиля. Он состоит из множества деталей и имеет несколько систем, которые принимают участие в приготовлении горючей смеси, обеспечивая бесперебойную работу двигателя. Давайте разберемся с устройством и принципом работы карбюратора на несколько упрощенной схеме.

Рис. 16. Схема устройства и работы простейшего карбюратора:1 –топливная трубка; 2 – поплавок с игольчатым клапаном; 3 – отверстие для связи поплавковой камеры с атмосферой; 4 – воздушная заслонка; 5 – распылитель 6 – диффузор; 7 – дроссельная заслонка; 8 – корпус карбюратора; 9 – топливный жиклер

Простейший карбюратор состоит из(рис. 16):

– поплавковой камеры;

– поплавка с игольчатым запорным клапаном;

– распылителя;

– смесительной камеры;

– диффузора;

– воздушной и дроссельной заслонок;

– топливных и воздушных каналов с жиклерами.

При движении поршня в цилиндре от верхней мертвой точки к нижней (такт впуска), над ним создается разряжение. Поток воздуха с улицы, через воздушный фильтр и карбюратор, устремляется в освободившийся объем цилиндра (см. рис. 13).

При прохождении воздуха через карбюратор, из поплавковой камеры через распылитель, который расположен в самом узком месте смесительной камеры (диффузоре), вытекает топливо (рис. 16). Это происходит по причине разности давлений в поплавковой камере карбюратора, которая связана с атмосферой, и в диффузоре, где создается значительное разрежение.

Поток воздуха дробит вытекающее из распылителя топливо и смешивается с ним. На выходе из диффузора происходит окончательное перемешивание бензина с воздухом, и затем эта горючая смесь поступает в цилиндр.

Каждый из вас периодически пользуется каким-либо устройством, где применен принцип пульверизации. Не важно, что это – флакон с духами, банка с краской и насадкой к пылесосу или бачок-опрыскиватель для увлажнения цветов. В любом случае, за счет разности давлений из некой емкости высасывается жидкость, которая затем дробится и смешивается с воздухом.

Для примера можно взять даже обычный чайник, который вместе со своим носиком очень похож на поплавковую камеру с распылителем.

Нальем в чайник воду так, чтобы уровень в его носике не доходил до края примерно на 1–1,5 мм. Если вы создадите сильный поток воздуха (например, вентилятором или феном), то он будет высасывать воду из носика чайника, смешиваться с ней и «увлажнять» пол в вашей квартире. Примерно так это происходит и в карбюраторе, но здесь тщательно распыленный и смешанный с воздухом бензин попадает в цилиндры двигателя.

Из схемы работы простейшего карбюратора (рис. 16) можно понять, что двигатель не будет работать нормально, если уровень топлива в поплавковой камере (воды в чайнике) выше нормы, так как в этом случае бензина будет выливаться больше чем надо. Если уровень бензина будет меньше нормы, то и его содержание в смеси будет тоже меньше, что опять-таки нарушит правильную работу двигателя. Следовательно, количество бензина в камере всегда должно быть неизменным.

Уровень топлива в поплавковой камере карбюратора регулируется специальным поплавком (рис. 16), который, опускаясь вместе игольчатым запорным клапаном, позволяет бензину поступать в камеру. Когда поплавковая камера начинает наполняться, поплавок всплывает и закрывает игольчатым клапаном проход для бензина.

В салоне автомобиля у водителя под правой ногой имеется педаль«газа», предназначенная для управления карбюратором. А на что конкретно, на какую деталь карбюратора передается усилие ноги?

Когда водитель «давит на газ», на самом деле он управляет той заслонкой, которая обозначена на рисунке 16 как дроссельная.

Дроссельная заслонкасвязана с педалью «газа» посредством рычагов или троса. В исходном положении заслонка закрыта. Когда водитель нажимает на педаль, заслонка начинает открываться и поток воздуха, проходящего через карбюратор, увеличивается. При этом чем больше открывается дроссельная заслонка, тем больше высасывается топлива, так как повышаются объем и скорость потока воздуха, проходящего через диффузор и «высасывающее» разряжение увеличивается.

Когда водитель отпускает педаль «газа», заслонка под воздействием возвратной пружины начинает закрываться. Поток воздуха уменьшается, и в цилиндры поступает все меньше и меньше горючей смеси. Двигатель теряет обороты, уменьшается скорость вращения колес автомобиля, и соответственно, мы с вами едем медленнее.

А если совсем убрать ногу с педали «газа»?

Тогда дроссельная заслонка закроется полностью. И тут же возникает вопрос. А как теперь со смесеобразованием? Ведь мотор заглохнет!

Оказывается, для поддержания работы двигателя на холостом ходу в карбюраторе есть свои каналы, по которым воздух может попасть под дроссельную заслонку, смешиваясь по пути с бензином (рис. 17 а, поз. 6).

Рис. 17а. Схема работы системы холостого хода:1 –игольчатый клапан поплавковой камеры карбюратора; 2 – топливный жиклер системы холостого хода; 3 – топливный канал системы холостого хода; 4 – воздушная заслонка; 5 – воздушный жиклер системы холостого хода; 6 – канал системы холостого хода; 7 – винт «качества» системы холостого хода; 8 – дроссельная заслонка; 9 – топливный жиклер

При закрытой дроссельной заслонке воздуху не остается другого пути, кроме как проходить в цилиндры по каналу холостого хода. По пути он высасывает бензин из топливного канала и, смешиваясь с ним, превращается в горючую смесь. Почти готовая к «употреблению» смесь попадает в поддроссельное пространство и затем через впускной трубопровод поступает в цилиндры.

На рисунке 17а (поз. 7) показан один из двух винтов регулировки карбюратора. С помощью этого винта регулируется качество смеси (соотношение воздуха и бензина), необходимое для работы двигателя на холостом ходу. Вторым винтом, «количества» смеси (рис. 17б, поз. 1), регулируется плотность прикрытия дроссельной заслонки, от положения которой зависит объем проходящего через карбюратор потока воздуха.

Рис. 17б. Винты регулировки карбюратора:1 –винт «количества»; 2 – винт «качества»

На холостом ходу, при нормально работающей системе подачи топлива и отрегулированном карбюраторе, коленчатый вал двигателя должен устойчиво вращаться со скоростью примерно 800–900 об/мин.

В объеме этой книги не хотелось бы затрагивать работу других систем карбюратора, так как у всех вас будут различные модели этого весьма сложного устройства. Карбюраторы «Озон» отличаются от своих «собратьев» серии «Солекс», «пятерочные» (ВАЗ-2105) отличается от «восьмерочных» (ВАЗ-2108, 2109), а об «иномарочных» и говорить не стоит. Поэтому хочется еще раз напомнить вам о том, что существует литература по конкретным моделям вашихавтомобилей.

Тем не менее в карбюраторных автомобилях отечественного производства есть и кое-что общее. В частности, на панели приборов (или под ней) располагается рукоятка «подсоса»,которая управляет воздушной заслонкойкарбюратора (рис. 16 и 17). Если прикрывать эту заслонку (вытягивать рукоятку «подсоса» на себя), то разрежение в смесительной камере карбюратора будет увеличиваться. Вследствие этого топливо из поплавковой камеры начинает высасываться более интенсивно и горючая смесь обогащается, что необходимо для запуска холодного двигателя.

По мере прогрева двигателя, водитель должен постепенно задвигать рукоятку «подсоса» (приоткрывать заслонку), не допуская очень больших оборотов коленчатого вала, так как повышенные обороты не полностью прогретого двигателя резко сокращают его ресурс. По окончании прогрева воздушную заслонку следует открыть полностью (это ее нормальное положение).

О степени прогрева двигателя вам «расскажет» стрелочный указатель температуры охлаждающей жидкости, который расположен на щитке приборов (см. рис. 67). Вертикальное положение стрелки говорит о том, что двигатель прогрелся полностью.

При вытягивании рукоятки «подсоса» на щитке приборов включается лампочка, подсвечивающая окошко (обычно желтого цвета) с соответствующим символом. Погаснет эта лампочка только тогда, когда воздушная заслонка будет полностью открыта (рукоятка «подсоса» полностью задвинута).

Карбюратор смешивает бензин с воздухом в строго определенной пропорции. Горючая смесь называется нормальной,если на одну часть бензина приходится пятнадцать частей воздуха (1:15). В зависимости от различных факторов качество смеси(соотношение бензина и воздуха) может меняться. Если воздуха будет больше, то смесь становится обедненной или бедной.Если воздуха меньше, то смесь превращается в обогащенную или богатую.

Обедненная и бедная смеси – это «голодная» пища для двигателя, в них топлива меньше нормы. Обогащенная и богатая смеси – слишком калорийная пища, так как топлива в них больше, чем надо. Вышеприведенной терминологии соответствует известные слова: «недоедание» и «голод» или «переедание» и «обжорство». Если подумать о своем здоровье, то из четырех предложенных вариантов для постоянного рациона лучше выбрать легкое «недоедание», чем три другие «убивающие» диеты.

Режимы работы карбюратора

Для каждого режима работы двигателя карбюратор готовит горючую смесь соответствующего качества.

Пуск холодного двигателя.При этом режиме воздушную заслонку карбюратора следует полностью закрыть. Это означает, что рукоятка «подсоса» должна быть вытянута на себя «до упора». Педаль «газа» при пуске холодного двигателя трогать не рекомендуется, поэтому дроссельная заслонка будет тоже полностью закрыта. Состав горючей смеси для пуска холодного двигателя должен быть, и получается, богатым.

Режим холостого хода.Автомобиль стоит на месте или движется «накатом». Двигатель (полностью прогретый) работает на оборотах холостого хода. Воздушная заслонка открыта, а дроссельная закрыта. Состав смеси при этом получается обогащенным.

Режим частичных (средних) нагрузок.Машина движется со скоростью около 60 км/час или близко к этому. Включена высшая передача, нога водителя слегка нажимает педаль «газа», поддерживая средние обороты коленчатого вала двигателя. Состав смеси получается обедненный.

Режим полных нагрузок.Водитель плавно, почти до конца нажал педаль «газа», автомобиль движется с большой скоростью. Для поддержания этого режима состав смеси должен быть обогащенным.

Режим ускорения.Водитель резко нажал педаль «газа» «до пола», для ускорения автомобиля при обгоне, при «отрыве» от потока транспорта и т. п. Состав смеси получается обогащенным, близким к богатому.

Обратите внимание, наиболее экономичный режим работы карбюратора получается в случае частичных (средних) нагрузок!

Если в вашем автомобиле имеется прибор «эконометр»,то на средней скорости движения автомобиля он покажет минимальный расход топлива.

Любая «грубая» работа педалью «газа» значительно увеличивает расход топлива, резко возрастают нагрузки на все механизмы и детали двигателя. При этом страдают еще и детали агрегатов трансмиссии, через которые крутящий момент передается на ведущие колеса.

Вождение автомобиля с резкими ускорениями и замедлениями крайне нежелательно. Расход бензина при таком стиле вождения резко увеличивается, уменьшается ресурс двигателя, загрязняется окружающая среда, тратятся нервы, а выигрыш во времени составляет мизерную величину или вообще отсутствует. Разница во времени прибытия в конечную точку маршрута протяженностью 40–50 километров в городских условиях, у «нормальных» и «дерганых» водителей, составляет не более 5–6 минут. Так стоит ли «дергаться»?

Рекомендуемые страницы:

Устройство системы питания карбюраторного двигателя

Дорогие друзья, мы прекрасно знаем, какими невероятными темпами идёт развитие современных технологий, и автомобильная промышленность не пасёт задних в этой гонке инноваций. Тем не менее, не стоит забывать о проверенной временем классике, которая не только до сих пор встречается на наших дорогах, но и является образцом инженерной мысли. Об одной из таких систем мы сегодня и поговорим, а если точнее, изучим устройство системы питания карбюраторного двигателя – настоящей классики автомобильного жанра.

При слове «карбюратор» у многих из Вас, наверняка, в числе первых ассоциаций возникают, конечно же, «Жигули». Оно и не мудрено. Эти творения АвтоВАЗа плотно пересекаются с жизнью людей на всём постсоветском пространстве и, по сути, являются самыми доступными машинами.

Особенно часто на них обращают внимание начинающие водители, коих среди наших читателей много, поэтому знать принцип работы того, что находится под капотом у матёрого «Жигуля» или «Лады» не только интересно, но и полезно.

Знакомство с карбюратором

Приступим. Как мы знаем, для того чтобы двигатель заработал, в его цилиндры необходимо подать смесь бензина и воздуха, которая, воспламеняясь, приводит в движение поршни. В общем-то, именно способом перемешивания и подачи топлива в цилиндры и отличаются между собой разновидности моторов, и до прихода эры электронного управления впрыском этим процессом заведовали карбюраторы. Существует несколько основных разновидностей этого устройства:

• • барботажный;
  • мембранно-игольчатый;
  • поплавковый.

Барботажный

Карбюратор такого типа – самый несовершенный, он не применяется в данное время на современных автомобилях. Суть карбюратора заключалась в следующем: в верху бензобака расположены на общей раме два патрубка. В один поступает воздух, из другого он выходит, смешанный с парами топлива. Так получается топливная смесь для двигателя.

Дроссельная заслонка существует отдельно от двигателя.  Барботажный карбюратор очень требователен к фракционному составу топлива, да и крайне взрывоопасен, нет возможности к регулировке и соответственно большой размер конструкции. Короче говно полное.

 

Мембранно-игольчатый

Мембранно-игольчатый карбюратор состоит из нескольких камер с мембранами. Мембраны крепятся на штоке, конец которого имеет вид иглы, которая открывает и закрывает подачу топлива. Такой карбюратор довольно сложный.

Клапан перемещаясь под действием мембран. Первая разделяет воздушные камеры низкого и высокого давлений. Вторая делит топливные камеры, высокого и низкого давлений.

Дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, следовательно смеси, которая поступает в двигатель. В камере 1, в результате напора воздуха, давление повышается, а в камере 2, сообщающейся с диффузором, наступает разрежение (чем меньше сечение, тем больше скорость, и меньше давление).

Под воздействием разности давлений, мембрана прогибается и открывает клапан. Клапан открывается и топливо поступает в камеру 4. Из камеры 4 топливо проходит через дозирующий жиклер и проходя через форсунку поступает в смесительную камеру, где распыляется  и смешивается с воздухом. Топливная камера 3, в следствии движения мембраны, наполняется топливом по каналу из-за жиклера. Так как давление в камере ниже, чем в камере 4.

В результате расхода топлива мембраны отклоняются и стремятся закрыть клапан поступления топлива. Когда наступает равновесие между давлениями на мембраны, тогда устанавливается режим работы двигателя.

Карбюраторы такого типа работают довольно точно, в каком бы положении не находился двигатель. Однако конструкторы отошли от такого типа карбюраторов, ввиду сложности его регулировки. В данное время на автомобилях не применяется.

Впрыскивающие карбюраторы работают точно и надежно при любом положении двигателя. Однако, из-за сложности регулировок и обслуживания в автомобильных двигателях не применяются.

 

Поплавковый

Сегодня мы рассмотрим упрощённую схему самого популярного в автомобилестроении поплавкового карбюратора. В его конструкции можно выделить несколько основных функциональных элементов:

• • • поплавковую камеру;
    • распылитель с топливным жиклёром;
    • воздушный фильтр;
    • диффузор;
    • смесительную камеру;
    • дроссельную и воздушную заслонки.

Устройство системы питания карбюраторного двигателя

Теперь попробуем разобраться, как все эти детали работают вместе.

Схема простейшего карбюратора

Поплавковая камера представляет собой небольшой бак, в котором поддерживается постоянный уровень бензина, попадающего туда непосредственно из топливопровода автомобиля.

Из поплавковой камеры горючее через канал-распылитель подаётся в смесительную камеру, где и происходит главное действо по объединению в одну субстанцию топлива и воздуха.

Этот процесс становится возможным благодаря движению поршней – они всасывают воздух, который проходит через фильтр, воздушную заслонку, ускоряется в диффузоре, образовывая разряжение в области выхода распылителя, и уже вместе с распылённым бензином оказывается возле дроссельной заслонки. Эта заслонка регулирует количество воздушно-топливной смеси в цилиндрах и именно она открывается, когда Вы нажимаете педаль «газа».

Мы рассмотрели лишь упрощённую схему работы карбюраторной системы питания двигателя, реальные устройства на самом деле гораздо сложнее. В них, в процессе развития, появлялись элементы, позволяющие моторам эффективно работать на разных режимах. К примеру, системы пуска и холостого хода, экономайзеры, блоки подогрева и др.

Помимо этого, автопроизводители уделяли внимание повышению экономичности и экологичности силовых агрегатов, что тоже усложняло конструкцию карбюраторов. Чтобы охватить все возможные разновидности этого узла и его вспомогательных элементов понадобится не то чтобы цикл статей, а, скорее, несколько томов технической литературы.

Ну что ж, уважаемые читатели, надеюсь, что вы поняли устройство системы питания карбюраторного двигателя, а вот чтобы не пропустить подобные беседы, которые появляются здесь регулярно, подписывайтесь, да в общем не лишним будет и поделиться ссылочками со своими друзьям.

Углубляйте знания в автоделе!

1)Составные части системы питания карбюраторного двигателя.

Практическое занятие №6

Изучение устройства конструкции работы приборов и узлов система питания карбюраторного двигателя и его технического обслуживания .

Цель работы :

1. Закрепить знания по устройству система питания карбюраторных двигателей;

2. Изучить конструкцию приборов системы питания;

3. Освоить методику выявления неисправности системы питания;

Обеспечение роботы :

Макет двигателя ЗНЗ 53 приборы системы питания экспонаты макеты , инструменты , справочная и техническая литература .

Задания :

1. Изучить схему системы питания карбюраторного двигателя автомобиля газ-53 , её принцип работы . Схема .

2. Произвести разборку и сборку топливного насоса автомобиля ваз 0107 с закреплением знаний по устройству и принцип его работы . Схема .

3. По экспонату и литературе изучите конструкцию карбюратора к 88а произвести его техническую разборку с определением топливных данных жиклёров . Схема .

4. Изучить режим работы карбюратора к 88а в режиме холостого хода .

5. Перечислить признаки приготовления карбюратора объеденённой или обогащённой смеси. Признаки , причины , способ устранения .

6. Ознакомиться с порядком проверки и регулировки уровня топлива в поплавковой камере карбюратора автомобиля ВАЗ . Схема .

В систему питания карбюраторного двигателя входят агрегаты , необходимые для хранения , очистки и подачи топлива , очистки воздуха и приготовления горючей смеси , а также выпуска отработанных газов.

К сиситеме питания относиться : топливный бак , топливный (бензиновый) насос , воздушный фильтр . карбюратор.

При работе двигателя топливный насос отбирает топливо из бака и нагнетает его в карбюратор. Туда же при таких впусках в целиндрах двигателя поступает воздух , проходящий придворительно через воздушный фильтр. Карбюратор смешивает воздух и топливо в определённом соотношении , приготавливая горючую смесь, которая поступает по впускной трубе 2 в цилиндры и там сгорает. После сгорание горючей смеси отработавшие газы выходят из цилиндров через впускной трубопровод 4 (коллектор) и систему выпуска в атмосферу.

Прекращение подачи топлива. Основными причинами являются :

1. засорение фильтров;

2. повреждение клапанов или диафрагмы топливного насоса;

3. замерзание воды в топливопроводах.

2)Разборка и сборка топливного насоса.

Разборка установочного фланца и топливо- подкачивающего насоса. Расконтрить и отвернуть стяжной болт, снять специальным съемником шлицевую втулку с конуса кулачкового валика. Отвернуть четыре гайки крепления установочного фланца к насосу и снять фланец. Снять перепускную трубку. Отвернуть две гайки и осторожно снять со шпилек топливо подкачивающий насос.

Разборка насосной секции. Перед разборкой кулачковый вал установить так, чтобы шпоночный паз был расположен против метки на корпусе (направлен вверх). Снять боковую крышку. Удалить пусковую пружину. Расконтрить и отвернуть гайку крепления втулки привода дозатора и вынуть из корпуса втулку вместе с рычагом. Вынуть сухарик. Кулачковый вал повернуть на 105° по часовой стрелке (210° по лимбу). Насосную секцию зафиксировать чекой.

Отвернуть гайку крепления кронштейна шестерни, вывести кронштейн с промежуточной шестерней из зацепления и вынуть из корпуса, одновременно вращая кулачковый вал. Повернуть кулачковый вал в такое положение, чтобы отсечное отверстие плунжера вышло из дозатора, и в это отверстие вставить чеку. Отвернуть гайки крепления насосной секции. Удалить чеку. Вынуть насосную секцию из корпуса насоса.

Разборка регулятора.

Снять заднюю крышку с корректором. Разшплинтовать ось серьги пружины регулятора. Вынуть ось из вильчатого рычага. Отвернуть и снять верхнюю крышку регулятора. Из корпуса специальным съемником вынуть вал регулятора в сборе.

Разборка толкателей.

Расконтрить и отвернуть стопорный винт. Вынуть толкатель.

Разборка кулачкового вала.

Отвернуть винты крепления крышек. Снять крышки. Вынуть кулачковый вал и эксцентриковый валик. Разъединить валики.

Разборка узла насосной секции.

Сжав пружину, вынуть из отсечного отверстия чеку и привести пружину в свободное состояние. Снять нижнюю тарелку. Снять пружину, верхнюю тарелку, зубчатую втулку. Вынуть плунжер и дозатор. Снять уплотнительное кольцо. Специальным торцовым ключом отвернуть стяжную гайку. Отсоединить головку от плунжерной втулки и вынуть штифты. Отвернуть штуцер высокого давления. Вынуть упор с пружиной, нагнетательный клапан, обратный клапан и пружину. Специальным съемником вынуть седло клапана с прокладкой.

Принцип раборы.

При вращении кулачкового вала кулачок набегает на ролик толкателя и заставляет плунжер двигаться вверх (ход нагнетания). Плунжер от валика регулятора и через промежуточную шестерню и зубчатую втулку получает вращательное движение, распределяя топливо по цилиндрам.

Под действием возвратной пружины 6 плунжер движется вниз (ход всасывания). За один оборот кулачкового вала плунжер совершает два рабочих цикла. При ходе плунжера вниз топливо из полости всасывания по каналу Д во втулке поступает в над плунжерное пространство. При ходе плунжера вверх топливо частично вытесняется обратно во всасывающую полость до момента перекрытия всасывающего отверстия Д во втулке торцом плунжера.

Начало перекрытия отверстия Д является геометрическим началом подачи топлива в цилиндр двигателя через распределительные каналы В в плунжере, втулке и в головке и через нагнетательные клапаны, топливо проводы и форсунки. Продолжительность и количество подачи топлива определяется моментом выхода отсечного отверстия плунжера из дозатора. После этого происходит разгрузка топливо провода высокого давления через жиклер нагнетательного клапана и обратный клапан .

Нагнетательные пластинчатые клапаны двойного действия обеспечивают одинаковую разгрузку всех топливо проводов высокого давления и равномерную подачу топлива в цилиндры. Изменение количества подаваемого топлива производится осевым перемещением дозатора по плунжеру, что осуществляется регулятором через систему рычагов.

Регулятор приводится от кулачкового вала через конические шестерни и демпферную пружину , уменьшающую неравномерность вращения регулятора. В случае, если пружина выходит из строя, ступица начинает работать с жестким упором на штифт. Для запуска двигателя рычаг управления поворачивается до упора в винт регулировки максимальных оборотов холостого хода. При этом рычаг управления растягивает пружину регулятора и упором рычага корректора сжимает пружину корректора.

Топливный насос: 1 – нагнетательный патрубок; 2 – фильтр; 3 –корпус; 4 – всасывающий патрубок; 5 – крышка; 6 –всасывающий клапан; 7 –тяга; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – пружина; 10 – эксцентрик; 11 –балансир; 12 – рычаг механической подкачки; 13 – нижняя крышка; 14 –внутренняя дистанционная прокладка; 15 – наружная дистанционная прокладка; 16 – нагнетательный клапан

Система питания карбюраторного двигателя: характеристика, устройство

Долгое время для изготовления и доставки горючей смеси в цилиндры ДВС, для выведения отработанных газов применялась система питания карбюраторного двигателя. Она выполняет следующие задачи:

• смешивает воздух и горючее в нужном соотношении;
• готовит однородную смесь;
• транспортирует её к цилиндрам;
• выводит из ДВС отработанные газы.

Производство топливно-воздушной смеси называется карбюрацией. Общее устройство карбюраторного мотора состоит из следующих функциональных узлов:

1. Приборы, в которых хранится бензин и измеряется его объем.
2. Топливные фильтры.
3. Устройства для доставки горючего.
4. Фильтры воздуха.
5. Приборы для изготовления топливно-воздушной смеси.
6. Устройства, которые подают её в цилиндры.
7. Приборы для выведения отработавших газов и снижения шума при их выходе.

Как работает простейший карбюратор

В функционировании системы питания карбюратора можно выделить следующие этапы:

1. Горючее из бака откачивается насосом и течёт по трубопроводу, попадая в карбюратор. При этом уровень топлива в бензобаке контролируется указателем, в электрической цепи которого присутствует датчик.
2. Бензин очищается с помощью фильтра-отстойника и фильтра тонкой очистки.
3. Воздух попадает в карбюратор после воздушного фильтра.
4. Изготовленная топливно-воздушная смесь из карбюратора поступает в цилиндры через впускной трубопровод. В нем она нагревается.
5. Отработанные газы выводятся из двигателя системой выпуска. В неё входит трубопровод, труба и глушитель, снижающий уровень шума при выпуске газов.

Образование топливной струи

Из бензобака горючее поступает в поплавковую камеру. Топливо в ней всегда находится на постоянном уровне. Для этого используются поплавок и топливный клапан. Когда бак наполняется горючим до предельного уровня, то поплавком игла прижимается к седлу. Таким образом, поступление бензина останавливается.

Когда уровень горючего снижается, поплавок начинает опускаться. В результате открывается доступ бензина в камеру. Возрастания расхода бензина вызывает снижение его уровня. Это приводит к увеличению проходного сечения для горючего. Зазор для бензина образовывается между иглой и седлом. К поплавковой камере присоединена труба.

Даже при максимальной наполненности бензин в ней находится ниже, чем края выходного отверстия распылителя. Благодаря этому горючее не вытекает, когда ДВС не работает.

Воздух в карбюратор поступает по главному воздушному каналу. Посередине его сечение уменьшается. За счёт этого создаётся диффузор. Он ускоряет поток воздуха, улучшает испарение бензина и смесеобразования, увеличивает тягу в распылителе. Самая узкая часть диффузора соединена с концом распылителя. За счёт дроссельной заслонки регулируется количество топливно-воздушной смеси, которая поступает в цилиндры.

Заслонка соединена с педалью. При нажатии на неё она меняет своё положение. Чем больше заслонка открывается, тем больший объем топливно-воздушной смеси попадает в цилиндры. В результате растёт мощность, которую вырабатывает мотор. Так регулируется объем горючей смеси, которая поступает в цилиндры.

Распад топливной струи

Из жиклёра горючее поднимается в распылитель, при этом расходуется энергия. Когда разница между скоростями бензина и воздуха достигает 4-6 м/c, топливная струя распадается. Капли в размере достигают 20-120 мкм, оптимальным значением, считается 50 мкм.

Чем больше температура горючего, тем мельче капли. Это объясняется более низким коэффициентом поверхностного натяжения, возрастанием разницы между скоростями бензина и воздуха.

За счет чего движется бензин

Воздушный поток движется в 25 раз быстрее, чем бензин. Карбюратор работает по такому же принципу, что и пульверизатор. Между камерой с поплавком и диффузором имеется перепад давлений. Это приводит к тому, что бензин покидает поплавковую камеру, двигаясь по топливному калиброванному отверстию и распылителю к диффузору.

Затем горючее оказывается в главном воздушном канале. На сегодняшний день давление, при котором начинается транспортировка бензина, составляет 100 Па. Если же значение меньше, то по карбюратору двигается лишь воздушный поток.

Скорость воздушного потока, проходящего через диффузор, растёт. По этой причине давление в распылительной области снижается. Когда мотор не работает, разность давлений между камерой с поплавком и распылительной областью отсутствует.

Во время запуска мотора при всасывании в цилиндре возникает тяга. Т.к. распылительная область сообщается с цилиндром с помощью впускного трубопровода и главноговоздушного калиброванного отверстия, то тяга из цилиндра достигает распылительной зоны.

После этого появляется перепад давлений между камерой с поплавком и диффузором, что приводит к движению бензина из камеры в распылитель. Затем в главном воздушном канале горючее образует смесь с воздухом и движется к цилиндрам.

Движение воздуха и топливно-воздушной смеси

Ускорению воздуха при движении по диффузору способствует образованию тяги в распылительной области. Уменьшение размеров диффузора возможно лишь до определённого значения. В противном случае настанет момент, когда уменьшение диффузора приведёт к увеличению сопротивления для движения воздушного потока.

В результате упадёт мощность двигателя, потому что цилиндры станут меньше наполняться. Часть трубки, которая соединяет горловину диффузора с осью дроссельной заслонки, называется «смесительная камера».

При образовании топливно-воздушной смеси участвует не весь бензин. Это происходит по причине того, что часть бензина не испаряется и не перемешивается с воздушным потоком. Незадействованные капли горючего двигаются вместе с воздухом. Встречая на своём пути стенки смесительной камеры и выпускного трубопровода, остатки топлива откладываются на них.

При этом образуется плёнка, медленно движущаяся. Для её испарения производится нагрев впускного трубопровода во время работы ДВС. Существуют 2 вида подогрева:

• с помощью жидкости, для этого используют систему охлаждения двигателя;
• за счёт тепла выхлопных газов.

Виды карбюраторов

Топливно-воздушная смесь окончательно образовывается во впускном трубопроводе ДВС. Воздушный поток в смесеобразовательном приборе может двигаться в разных направлениях. Поэтому карбюраторы бывают нескольких видов:

1. Устройства, в которых поток смеси падает, т.е. течёт сверху вниз. Они отличаются большой мощностью, экономичностью, удобным для ремонта расположением на моторе.
2. Приборы, в которых поток смеси восходящий, т.е. она двигается снизу вверх. Это устаревшие конструкции.

Как улучшить образование топливно-воздушной смеси

Сложность изготовления топливно-воздушной смеси заключается в том, что данный процесс осуществляется очень быстро. Воздух и смесь проходят через впускной тракт мотора со скоростью 30 — 100 м/c, а время образования смеси не превышает 20 мс. Факторы, которые улучшают смесеобразование и испарение бензина:

• легкоиспаряющаяся жидкость в качестве горючего;
• расширение площади парообразования за счёт распыливания бензина и обдува топливных капель;
• уменьшение давления в той среде, в которую попадает горючее;
• нагревание бензина и воздуха;
• введение эмульсионной жидкости с помощью распылителя.

Усовершенствованные карбюраторные двигатели

Увеличение открытия дроссельной заслонки приводит к возрастанию воздуха, который проходит через карбюратор. В результате он ускоряется и создаёт дополнительную тягу в диффузоре. Это выступает причиной повышения расхода бензина. При этом необходимое соответствие между увеличением количества воздуха и горючего не выполняется.

За счёт этого топливно-воздушная смесь, изготовленная при большом открывании заслонки, является обогащённой Т.к. режимы работы ДВС разные, то смесь, произведённая простым карбюратором, по составу не соответствует требуемой. Во время малых нагрузок тяга в диффузоре такая низкая, что приготовить топливно-воздушную смесь вообще невозможно.

Чтобы убрать указанный недостаток устройство системы питания карбюратора укомплектовывают дополнительными приборами. При их использовании топливно-воздушная смесь, приготовленная во время разных режимов, очень близка к требуемой.

Машины на карбюраторах работают в следующих режимах:

1. Пуск мотора. В этот момент топливо плохо испаряется, поэтому необходимо использовать богатую смесь.
2. Холостой ход и малые нагрузки.
3. Частичные нагрузки.
4. Полные нагрузки.
5. Резкое открывание заслонки. В таком режиме не должно быть смеси с повышенным содержанием воздуха.

Разные режимы функционирования ДВС сопровождаются включением соответствующих систем и устройств:

• прибор для пуска;
• система холостого хода;
• главный дозирующий прибор;
• экономайзер;
• ускоряющий насос.

Опишем подробно каждый:

1. Прибор для пуска уменьшает количество воздуха, который двигается по карбюратору. Одновременно растёт тяга в диффузоре. В результате распылитель основной системы дозировки опустошается, т.к. содержащийся в нем бензин вытекает и создаётся топливно-воздушная смесь. После того как произошла первая вспышка, воздух движется по автоматическому клапану на приборе для пуска. При нагревании мотора пусковое устройство необходимо приоткрывать вручную. Для автоматизации процесса на некоторых ДВС используется автоматика.
2. Система холостого хода производит смесь во время бездействия главной дозирующей системы. Она состоит из распылителя с двумя отверстиями, регулировочного винта, двух каналов, воздушного и топливного калиброванных отверстий.
3. Главный дозирующий прибор от простого карбюратора отличает наличие колодца, воздушного калиброванного отверстия. Последний соединяет колодец с атмосферой.
4. Экономайзер вступает в работу на полных нагрузках. В зависимости от привода он может быть двух видов: механический или пневматический. В состав первого входят клапан, калиброванное отверстие, толкатель и его подвижная стойка. Длина толкателя регулируется. При определённой длине включается экономайзер. Пневматический прибор запускается при определённой частоте вращения коленвала.
5. Ускоряющий насос функционирует при особых условиях движения машины. Например, при обгоне, подъёме

Применение описанных устройств позволяет сделать работу карбюраторного ДВС более эффективной, повысив его мощность и снизить расход топлива.

Сбои в работе карбюратора

Опишем основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя, и способы их устранения:

1. Неисправности в топливном фильтре. При наличии сбоев в работе системы питания карбюраторного двигателя в первую очередь проверяют фильтр топлива. Для его осмотра надо будет открутить колпачок и извлечь фильтр. Далее потребуется промывание с помощью бензина. При обнаружении повреждения фильтра и подводящего патрубка требуется их заменить.
2. В камере с поплавком мало бензина, либо его нет совсем. Одновременно с этим неполадки в сетчатом фильтре отсутствуют. Данный сбой в работе мог произойти вследствие, скопления грязи в игольчатом топливном клапане, связанном с крышкой поплавковой камеры. Грязь создала препятствия для поступления горючего. Для нормального функционирования карбюратора необходимо свободное движение клапана в гнезде и отсутствие зависаний шарика. Для удаления грязи в клапане достаточно его промыть и продуть.
3. Сбился поплавок. О данной неполадке свидетельствует нестабильная работа мотора, наличие рывков, резкое увеличение расхода бензина, отклонения от нормы уровня горючего в камере с поплавком. Для настройки работы иглы в клапане необходимо, чтобы горючее находилось на нужном уровне. Вдобавок к этому требуется сделать небольшой сгиб специально предназначенного язычка и ограничителя хода для поплавка. Если отверстие в последнем небольшое и сейчас нет времени устранять неисправность, то на короткий период поплавок может поработать заклеенным.
4. Трудности при пуске мотора, при этом горючего в камере достаточно. Необходимо проверить калиброванные отверстия и каналы карбюратора на наличие загрязнений. Потребуется частично разобрать карбюратор. Это сведётся к снятию крышки с камеры. Устранить грязь помогает промывка каналов и калиброванных отверстий с помощью бензина, продувание их насосом с использованием сжатого воздуха.
5. Сложно завести ДВС после длительной стоянки. Причиной может служить износ диафрагмы, которая связана с пусковым прибором карбюратора. Если в данный момент нет возможности ликвидировать неполадку, то на короткий период можно предпринять следующие действия. Взять маленький кусочек проволоки из алюминия и один её конец согнуть в виде петли. Далее прикрепить проволоку туда, где карбюратор соединён с воздухоочистителем. При этом её следует так зафиксировать, чтобы гайка была над ней. Затем второй согнутый конец проволоки устанавливается в месте прижатия верхней части воздушного регулятора в первом баллоне. Благодаря этому образуется зазор размером 3 — 4 мм, разделяющий воздушный регулятор и стенку первого баллона. Наличие образованного зазора поможет запустить мотор. Но данный метод пригоден лишь на короткое время, после которого надо будет устранить причину неполадки.
6. Сбои в работе двигателя. Например, он перестаёт функционировать после того, как водитель отпустил педаль газа. Такая неисправность может проявляться из-за загрязнения в системе холостого хода калиброванного отверстия, через которое проходит эмульсия. Для устранения неполадки потребуется извлечь калиброванное отверстие. Для этого надо будет освободить фильтр воздуха от корпуса. При большой загрязнённости калиброванного отверстия оно подлежит очистке с помощью заточенной деревянной палочки, смоченной ацетоном.
7. Нарушена герметичность соединения впускной трубы с карбюратором. Обнаружить проблемный участок можно по следам сажи, по наличию тонкой плёнки горючего.
8. Разрыв в соединениях выпускной трубы с фланцем, корпуса заслонки с впускной трубой. В результате в систему проникает воздух, увеличивая объем потребляемого бензина. При этом работа глушителя может сопровождаться сильными хлопками. Для обнаружения негерметичности можно применяют мыльную пенку. На участках разрыва она будет иметь отверстие.
9. Плавают обороты двигателя на холостом ходу, и ДВС глохнет. О скачущих оборотах свидетельствует прыгающая стрелка тахометра. Причин может быть несколько. Нарушение регулировки состава горючей смеси, неполадки в электромагнитном клапане или в управляющем контуре, загрязнённые каналы и калиброванные отверстия в системе холостого хода, неисправный экономайзер на принудительном холостом ходу (трещина в мембране). Устранить указанные неполадки поможет замена неисправного механизма и восстановление электропроводки.

Для комфортной и безопасной езды необходимо регулярно проводить ТО и использовать качественный бензин. При обнаружении нарушений в работе карбюратора требуется как можно быстрее выявить причину и устранить неполадку.

Система питания

Система питания 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. За подачу топлива в цилиндры в современных автомобилях отвечает система впрыска топлива, основными элементами, которой являются форсунки.

Устройство системы питания

В систему питания карбюраторного двигателя 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.

Работа система питания

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.

Системы питания и выпуска отработавших газов двигателя автомобиля:

1 — канал подвода воздуха к воздушному фильтру; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздушной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельны­ми заслонками; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — топливо проводы; 8 — фильтр-отстойник; 9 — глушитель; 10 — приемные трубы; 11 — выпускной трубопровод; 12 — фильтр тонкой очистки топлива; 13 — топливный насос; 14 — указатель уровня топлива; 15 — датчик указателя уровня топлива; 16 — топливный бак; 17— крышка горловины топливного бака; 18 — кран; 19 — выпускная труба глушителя.

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 легко испаряющихся 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.

 

 

Топливный бак. На автомобиле устанавливают один или несколько топливных баков. Объем топливного бака должен обеспечивать 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Топливный бак  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 топливо заборная 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. Фильтр-отстойник грубой очистки отделяет топливо от воды и крупных механических примесей. Фильтр-отстойник  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.

Топливный бак (а) и работа выпускного (б) и впускного (в) клапанов: 1— фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления бака; 3 — хомут крепления бака; 4 — датчик указателя уровня топлива в баке; 5 — топливный бак; 6 — кран; 7 — пробка бака; 8 — горловина; 9 — облицовка пробки; 10 — резиновая прокладка; П — корпус пробки; 12 — выпускной клапан; 13 — пружина выпускного клапана; 14 — впускной клапан; 15 — рычаг пробки бака; 16 -пружина впускного клапана.

Фильтр-отстойник: 1 — топливо провод к топливному насосу; 2 — прокладка корпуса; 3 — корпус-крышка; 4 — топливо провод от топливного бака; 5 — прокладка фильтрующего элемента; 6 — фильтрующий элемент; 7— стойка; 8 — отстойник; 9— сливная пробка; 10 — стержень фильтрующего элемента; 11 — пружина; 12 — пластина фильтрующего элемента; 13 — отверстие в пластине для прохода очищенного топлива; 14 — выступы на пластине; 15 — отверстие в пластине для стоек; 16 — заглушка; 17 — болт крепления корпуса-крышки.

Фильтры тонкой очистки топлива с фильтрующими элементами: a — сетчатый; б — керамический; 1— корпус; 2— входное отверстие; 3— прокладка; 4— фильтрующий элемент; 5— съемный стакан-отстойник; 6 — пружина; 7— винт креплении стакана; 8— канал для отвода топлива.

Фильтр тонкой очистки. Для очистки топлива от мелких механических примесей применяют фильтры тонкой очистки , 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.
Топливо проводы соединяют приборы топливной системы и изготовляются из медных, латунных и стальных трубок.

Топливный насос системы питания

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  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 сбегании рычага (толкателя) с эксцентрика диафрагма поднимается вверх под действием возвратной пружины. Над диафрагмой давление топлива повышается, 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 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, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности масла. Далее воздух проходит через фильтрующий элемент, очищается от мелких частиц пыли и поступает в карбюратор. 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.