Главная дозирующая система и вспомогательные устройства карбюратора.

Карбюратор современного автомобильного двигателя должен обеспечивать:

  • • в зависимости от режима работы двигателя, такое сочетание количественного и качественного регулирования массы и состава поступающей в цилиндры топливовоздушной смеси, при котором создаются оптимальные условия эксплуатации двигателя (наибольшая мощность или наилучшая экономичность и наименьшая токсичность отработавших газов при устойчивой работе двигателя на всех режимах);
  • • максимально возможное равномерное распределение топлива в воздушном потоке на всех режимах работы двигателя. Этим достигается возможность получения однородного состава смеси по цилиндрам, при котором одинаковы условия для ее воспламенения и сгорания во всех цилиндрах. При равномерном распределении смеси по цилиндрам могут быть использованы смеси более бедного состава, что способствует улучшению экономичности двигателя и понижению токсичности отработавших газов;
  • • надежный пуск двигателя в разных температурных условиях и его устойчивую работу при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Простейший карбюратор не может удовлетворить перечисленным выше требованиям. Чтобы изменить характеристику простейшего карбюратора и приблизить ее к идеальной, требуется применить следующие системы:

  • • главную дозирующую;
  • • компенсации, корректирующую подачу топлива главной дозирующей системой;
  • • холостого хода, обогащающую смесь на режимах малых нагрузок и холостого хода;
  • • обогащения смеси при переходе к максимальным нагрузкам (экономайзер).

Кроме того, необходимы дополнительные устройства, обеспечивающие: надежный пуск двигателя, хорошую приемистость двигателя, а также снижение токсичности отработавших газов.

Главная дозирующая система работает на всех режимах двигателя, кроме малой частоты вращения на режиме холостого хода, и обеспечивает подачу большей части топлива, участвующей в смесеобразовании.

Система компенсации предотвращает обогащение горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки. В карбюраторах применяют следующие способы компенсации смеси: регулирование разрежения в диффузоре; установка двух жиклеров главного и компенсационного; пневматическое торможение истечения топлива (эмульсирование топлива в главной дозирующей системе). Последний способ компенсации смеси получил наибольшее распространение. При любом способе компенсации главная дозирующая система обеспечивает приготовление карбюратором при работе двигателя на средних нагрузках экономичной горючей смеси (а = 1,05—1,10).

Топливо из поплавковой камеры (рис. 7.3) поступает через главный жиклер 7 в колодец 4, затем в распылитель 1. В колодце установлена эмульсионная трубка 5 с отверстиями, которая сообщается с движущимся воздушным потоком через жиклер 3. При движении воздуха через диффузор карбюратора происходит истечение топлива из колодца, уровень топлива понижается и открываются отверстия эмульсионной трубки. Через жиклер 3 и открывшиеся отверстия в эмульсионной трубке в колодец поступает воздух, образуя около трубки эмульсию. Движение воздуха через жиклер 3 уменьшает перепад давлений, в результате которого топливо вытекает через распылитель, что приводит к снижению расхода топлива и обеднению смеси. Необходимый состав смеси достигается подбором главного топливного 7 и воздушного 3 жиклеров. Эмульсирование топлива улучшает его рас- пыливание и испарение.

Схема системы компенсации пневматическим торможением истечения топлива

Рис. 7.3. Схема системы компенсации пневматическим торможением истечения топлива:

  • 1 — распылитель; 2 — воздушная заслонка; 3 — воздушный жиклер;
  • 4 — топливный колодец; 5 — трубка, 6 — поплавковая камера; 7 — главный жиклер; 8 — дроссельная заслонка; 9 — диффузор

Пусковое устройство (рис. 7.4, б) предназначено для пуска непро- гретого двигателя, который затруднен тем, что слабая испаряемость топлива приводит к его конденсации и появлению топливной пленки на стенках впускной системы, поэтому в цилиндры двигателя попадает недостаточное количество пусковых фракций. Для компенсации этого недостатка смесь искусственно обогащают до а = 0,3—0,5, изменяя положение воздушной заслонки специальной тягой, которой управляют из кабины.

Схема действия дополнительных устройств карбюратора

Рис. 7.4. Схема действия дополнительных устройств карбюратора:

а — системы холостого хода; б — пускового устройства; в — экономайзера; г — ускорительного насоса; 1 — распылитель; 2 — поплавок; 3 — жиклер холостого хода; 4 — главный топливный жиклер; 5 — диффузор; 6 — дроссельная заслонка; 7 — регулировочный винт; 8 — воздушный жиклер; 9 — воздушная заслонка; 10 — автоматический клапан; 11, 12 — соответственно нижнее и верхнее отверстия системы холостого хода; 13 — эмульсионный канал системы холостого хода; 14 — шток; 15 — планка; 16 — седло клапана; 17 — тяга;

18 — клапан; 19 — соединительная тяга; 20, 27 — пружины; 21 — жиклер полной мощности; 22 — тяга; 23 — клапан ускорительного насоса; 25 — колодец ускорительного насоса; 26 — шток ускорительного насоса; 28 — обратный

клапан; 29 — поршень

При пуске непрогретого двигателя воздушную заслонку прикрывают, через систему тяг на карбюраторе прикрывается и дроссельная заслонка. При таком положении заслонок даже малая частота вращения коленчатого вала вызывает в смесительной камере значительное разрежение. Вследствие этого топливо начинает вытекать из распылителей главной дозирующей системы, системы холостого хода, и, смешиваясь с небольшим количеством воздуха, образует смесь состава а =

= 0,3—0,5. При первых вспышках в цилиндрах разрежение в карбюраторе резко увеличивается, что может привести к остановке двигателя вследствие забрызгивания топливом свечей зажигания. Поэтому в воздушной заслонке предусмотрены специальные клапаны 10, которые открываются при пуске двигателя, обеспечивая необходимое обеднение смеси. Если дроссельная заслонка прикрыта, то при прогреве холодного двигателя, когда непрогретое масло густое, может быть обеспечена минимальная частота вращения коленчатого вала. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку открывают, оставляя прикрытой дроссельную.

Система холостого хода (рис. 7.4, а) обеспечивает работу двигателя на малых частотах режима холостого хода, когда нужно небольшое количество смеси, поэтому дроссельную заслонку прикрывают почти полностью. Разрежение в диффузоре при малых расходах воздуха незначительно, нозаметно увеличивается разрежение за дроссельной заслонкой, так как разрежение, создаваемое в цилиндре двигателя, передается в зону распылителей холостого хода. Это приводит к тому, что через жиклер 3 в каналы системы холостого хода подается топливо. Одновременно для уменьшения разрежения за дроссельной заслонкой в каналы системы холостого хода через жиклер 8 подается эмульсирующий воздух. В смесительную камеру топливовоздушная эмульсия обычно подается через отверстия 11 и 12. При работе двигателя на малых частотах режима холостого хода нижнее отверстие 11, расположенное под дроссельной заслонкой, находится в зоне максимального разрежения. Количество эмульсии, вытекающей в смесительную камеру через это отверстие, регулируется винтом 7. Верхнее отверстие 12 при этом находится над дроссельной заслонкой, где разрежение значительно меньше, и истечение эмульсии через него незначительно. При смене режима работы двигателя дроссельная заслонка постепенно открывается, разрежение у отверстия 11 снижается, а у отверстия 12 — увеличивается, вследствие чего увеличивается истечение эмульсии в смесительную камеру через оба отверстия. Таким образом, устраняются вероятность снижения мощности при переходе на нагрузочные режимы и разрыв подачи топлива из системы холостого хода и главной дозирующей системы.

Экономайзер (рис. 7.4, в) подает дополнительное топливо, обогащая смесь при переходе от режима, при котором достигаются наилучшие экономические показатели двигателя, к режиму полной нагрузки. Привод экономайзера может быть пневматическим или механическим.

На рис. 7.4, в дана схема экономайзера с механическим приводом и параллельным расположением жиклеров.

Требуемое обогащение смеси (10—15%) достигается подачей в смесительную камеру дополнительного количества топлива через жиклер 21, возможной только через открытый клапан 18, который постоянно с помощью пружины 20 прижат к седлу 16. При переводе двигателя на режим полной нагрузки, что соответствует открытию дроссельной заслонки свыше 80—85%, тяга 22, шарнирно связанная с заслонкой через соединительную тягу 19 и планку 15, воздействует на шток 14, который открывает клапан 18 экономайзера, и через жиклер полной мощности 21 в смесительную камеру подается дополнительное количество топлива, обогащая смесь (а = 0,85—0,90).

Ускорительный насос (рис. 7.4, г) обогащает смесь при резком открытии дроссельной заслонки во время разгона автомобиля, вследствие чего улучшаются его динамические свойства. Ускорительный насос может быть установлен отдельно либо объединен с экономайзером.

В колодце 25, сообщающемся с поплавковой камерой через клапан 28, установлен поршень 29, который через шток 26, планку 15 связан с дроссельной заслонкой. Когда дроссельная заслонка закрыта, поршень находится вверху и через обратный клапан 28 в колодец 25 поступает топливо. Поступление топлива из колодца в смесительную камеру перекрывает клапан 23. При резком открытии дроссельной заслонки движение передается поршню 29 и в колодце создается давление, которое закрывает обратный клапан 28 и открывает клапан 23, вследствие чего топливо через жиклер 24 ускорительного насоса впрыскивается в смесительную камеру. Для того чтобы при впрыскивании дополнительного количества топлива обеспечивался оптимальный состав смеси, процесс впрыскивания должен быть затяжным. С этой целью в привод поршня вводят пружину 27, которая управляет движением поршня. Количество впрыскиваемого топлива регулируется продолжительностью активно- гохода поршня.

При плавном открытии дроссельной заслонки топливо из колодца 25 вытесняется в поплавковую камеру через зазор между поршнем и колодцем и через обратный клапан 28.

В автомобильных двигателях наибольшее распространение получили многокамерные карбюраторы с падающим потоком, так как они позволяют создать впускную систему с меньшим сопротивлением и, следовательно, увеличить наполнение цилиндров свежим зарядом, что в свою очередь увеличивает мощность двигателя. Многокамерные карбюраторы обеспечивают более равномерное распределение смеси по цилиндрам. Карбюратор располагается на впускном трубопроводе вертикально, что обеспечивает удобную для обслуживания установку воздухоочистителя, крепящегося на впускном патрубке карбюратора. Необходимо отметить, что при такой постановке несколько увеличивается общая высота двигателя, а следовательно, объем подкапотного пространства.

Многокамерные карбюраторы, как правило, эмульсионные с пневматическим торможением истечения топлива, имеют двойной диффузор, балансированную поплавковую камеру и системы, обеспечивающие экономичную работу двигателя на всех рабочих режимах. На двигателях легковых автомобилей применяются многокамерные карбюраторы с последовательным открытием дроссельных заслонок смесительных камер.

Необходимость применения балансированной поплавковой камеры обусловлена тем, что сопротивление воздушного фильтра при эксплуатации вследствие засорения увеличивается, следовательно, может увеличиться перепад давлений между поплавковой камерой и диффузором, что приведет к ускоренному истечению топлива из распылителей, перерасходу топлива и повышению токсичности отработавших газов.

Балансированная поплавковая камера изолирована от атмосферы и специальным каналом соединена с впускным патрубком карбюратора, что исключает влияние сопротивления воздушного фильтра на работу карбюратора.

Применение двойного диффузора улучшает перемешивание и испарение топлива за счет воздуха, подводимого через кольцевую щель между диффузорами при выходе смеси в большой диффузор. Распылители главной дозирующей системы выведены в малый диффузор, где скорость воздушного потока максимальна.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >