Войти на сайт
Логин:
Пароль:
Регистрация  :  Пароль?  :  Закрыть
Главная Контакты Реклама на сайте Подписаться RSS

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Опубликовано : 31-01-2012, 16:35 | Категория: Основные части автомобиля   
(голосов:)
Система питания предназначена для приготовления горючей смеси, подвода ее к цилиндрам двигателя, очистки топлива и воздуха, отвода отработавших газов.
В систему питания входят: устройство для приготовления горючей смеси (карбюратор), приборы топливоподачи (топливный бак, фильтры, насос), воздухоочиститель, газопроводы.

Смесеобразование – приготовление горючей смеси, в карбюраторных двигателях этот процесс называется карбюрацией (происходит в карбюраторе) и заключается в преобразовании жидкого бензина в мелкораспыленный за счет разности скоростей поступления воздуха (100-150 м/с) и топлива (5-7 м/с), испарении его и смешивании с воздухом. Подача бензина происходит дозировано в соответствии с режимом работы двигателя, именно карбюратор позволяет изменять количественное соотношение распыленного топлива и воздуха в смеси (соотношение топлива к воздуху как 1:15 обеспечивает полное сгорание топлива). Процесс карбюрации происходит очень быстро (в тысячные доли секунды), чем выше скорость поступления воздуха, тем меньше частица распыленного бензина и больше скорость его испарения (скорость испарения увеличивается и за счет подогрева горючей смеси). Оптимальная температура смесеобразования в карбюраторах 45-65 °С. При недостаточной температуре часть газопровода между карбюратором и цилиндрами двигателя подогревается отработавшими газами (местный подогрев).

Если соотношение топлива к воздуху менее чем 15:1 (то есть на 1 кг топлива приходится менее 15 кг воздуха), то горючая смесь считается обогащенной, а если на 1 кг топлива в смеси приходится менее 13 кг воздуха, то смесь богатая, но топливо сгорает не полностью, режим работы двигателя не экономичный. Переобогащенная смесь делает работу двигателя невозможной, т.к. она не воспламеняется от искры.

Если на 1 кг топлива приходится от 15 до 17 кг воздуха, то горючая смесь считается обедненной, она позволяет двигателю работать экономично, но не позволяет развивать полную мощность. Если воздуха в смеси от 17 до 19 кг на 1 кг топлива, то смесь считается бедной, двигатель неустойчиво, если воздуха более 19 кг, то воспламенения от искры не происходит, т.е. двигатель не работает.

Для различных режимов работы двигателя нужна различная по составу горючая смесь:

1) при пуске холодного нужна переобогащенная смесь (т.к. часть топлива конденсируется на холодных стенках деталей);
2) на холостом ходу нужна обогащенная смесь;
3) при частичных нагрузках нужна обедненная горючая смесь (этот режим считается самым экономичным);
4) при полных нагрузках нужна обогащенная смесь с большой скоростью сгорания;
5) при резком увеличении нагрузок нужна обогащенная смесь (обеспечивается дополнительным впрыскиванием топлива в смесительную камеру).

Подача бензина в карбюратор осуществляется насосом по топливопроводу из бака (при открытом кране через фильтр-отстойник). Подача очищенного воздуха происходит из воздухоочистителя или подкапотного пространства. Отвод отработавших газов из цилиндров происходит через выпускной газопровод, а затем глушитель, который при этом одновременно снижает уровень шумов, гасит искры и пламя.

Простейший карбюратор эмульсионного типа состоит из следующих основных частей.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Работает карбюратор следующим образом: топливо по топливопроводу поступает в поплавковую камеру, где поддерживает его постоянный уровень. Оттуда через жиклер, представляющий собой пробку с калиброванным отверстием, поступает в распылитель и далее в диффузор. Воздух поступает в диффузор из воздухоочистителя через полностью открытую воздушную заслонку за счет разряжения, возникающего над поршнем при впуске (разряжение передается в газопровод через впускной клапан). Увеличение скорости воздушного потока происходит благодаря сужению в средней части диффузора. В смесительной и поплавковой камерах давление разное, что обеспечивает вытекание топлива из распылителя, после чего происходит образование паровоздушной горючей смеси (топливо измельчается, испаряется, смешивается с воздухом), качество и количество которой регулируется дроссельной заслонкой. Разряжение в смесительной камере регулируется положением воздушной заслонки.

Данный простейший карбюратор не способен обеспечить изменение состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя, на холостом ходу, при пуске. Он способен приготавливать горючую смесь оптимального состава только в определенном диапазоне частот вращения коленчатого вала. Чтобы избежать этих недостатков, в применяемых в настоящее время карбюраторах имеются смеседозирующие системы и другие устройства для приготовления горючей смеси нужного при каждом конкретном режиме работы состава (система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и т.д.).

Карбюраторы современных легковых автомобилей могут иметь несколько параллельно или последовательно включенных смесительных камер. Широко распространены двухкамерные карбюраторы эмульсионного типа с падающим потоком и последовательным включением смесительных камер (сначала включается основная, затем при увеличении нагрузки на двигатель дополнительная). К таким карбюраторам относится базовый карбюратор «Солекс» Димитровградского автоагрегатного завода ДААЗ-1107010 (устанавливается на двигателях для ВАЗ-21099, -2110). Он устанавливается на впускном газопроводе через теплоизолирующую прокладку. Своевременное включение основной (для приготовления обогащенной смеси) и дополнительной (для приготовления обогащенной смеси) смесительных камер обеспечивается определенной последовательностью открытия заслонок.

Основные системы и устройства карбюратора ДААЗ-1107010: поплавковая камера, переходные и главные дозирующие системы, система холостого хода, экономайзер (эконостат), ускорительный насос, система снижения токсичности отработавших газов, пусковое устройство.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Базовыми деталями карбюратора ДААЗ-1107010 являются корпус и крышка с колодцами для поступления воздуха к жиклерам (2). Входные горловины смесительный камер также расположены в крышке. Работу карбюратора обеспечивают следующие детали: воздушная заслонка (тросом соединена с рукояткой управления под приборной панелью салона кузова), распылитель ускорительного насоса, мембрана пускового устройства со штоком (5), регулировочный винт пускового устройства (6), регулировочные винты (7, 9) для регулирования соответственно количества и качества горючей смеси (на холостом ходу), патрубок, передающий разряжение от карбюратора к регулятору распределителя зажигания, дроссельная заслонка первой (основной) камеры (крепится жестко на осях, связанных с педальным приводом в салоне кузова), патрубок для отсоса картерных газов, рычаг привода, кулачок (используется для привода ускорительного насоса), мембрана (14), жиклер (15), который вместе с приливом корпуса образует рабочую полость, крышка экономайзера мощностных режимов, крепится к приливу корпуса, мембрана экономайзера (18), малые диффузоры (отливаются вместе с распылителями), вставленные в отлитые вместе с корпусом большие диффузоры, электромагнитный клапан и топливный жиклер системы холостого хода, патрубки для подачи и слива излишков топлива (установлены в крышке).
Поплавковая камера с целью устранения влияния воздушного фильтра на разряжение в диффузоре не сообщается непосредственно с атмосферой (так как загрязнение фильтра приводит к возрастанию разряжения). Она соединяется воздушным фильтром посредством двух специальных отверстий (такое соединение называется балансировкой), что позволяет уравновесить давление и снизить влияние загрязнения воздушного фильтра на качество горючей смеси. Поплавковая камера имеет две сообщающиеся части, которые охватывают обе смесительные камеры с двух сторон, что обеспечивает нормальную подачу топлива даже при больших кренах автомобиля. Поплавок камеры изготавливается их эбонита. Патрубок камеры с жиклером обеспечивает перепуск излишков топлива обратно в бак.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Главная дозирующая система предназначена для приготовления горючей смеси определенного состава для работы двигателя на всех режимах, кроме режима холостого хода. Она действует по так называемому способу пневматического торможения топлива. На рисунке представлена схема части главной дозирующей системы (для одной смесительной камеры).

Работает система следующим образом: топливо из поплавковой камеры через главный жиклер поступает в эмульсионные колодцы с трубками и смешивается там с воздухом (выходит из отверстий эмульсионной трубки), поступающим туда через воздушный жиклер. Затем получившаяся смесь (эмульсия) попадает в распылитель, где смешивается с воздухом, поступающим через диффузоры. В результате получается горючая смесь. Поступающий через воздушный жиклер воздух препятствует обогащению смеси (уменьшает разряжение перед главным жиклером), истечение топлива затормаживается. Степень обеднения состава горючей смеси обеспечивается подбором калиброванных отверстий воздушных жиклеров.

Дроссельные заслонки смесительных камер регулируют количество поступающего в двигатель топлива. Открываются дроссельные заслонки не одновременно: сначала открывается заслонка первой смесительной камеры, а заслонка второй смесительной камеры начинает открываться тогда, когда заслонка первой камеры открыта еще не полностью (на две трети).

Переходная система предназначена для обеспечения плавного перехода работы двигателя с одного режима на другой в начале полного открытия дроссельных заслонок смесительных камер. Она объединена с системой холодного хода. Канал переходной системы соединяет эмульсионный канал с частью смесительной камеры, расположенной над дроссельной заслонкой, при этом отверстие канала располагается в зоне, где после начала открытия дроссельной заслонки образуется разряжение.

Переходная система первой смесительной камеры имеет щелевидной отверстие. В переходную систему второй смесительной камеры топливо поступает непосредственно из поплавковой камеры (через жиклер), после смешивания его с воздухом получившаяся эмульсия поступает под дроссельную заслонку смесительной камеры через выходное отверстие. Около этого отверстия разряжение уменьшается при дальнейшем открытии дроссельной заслонки, что обеспечивает плавное начало работы главной дозирующей системы.

Система холостого хода предназначена для приготовления горючей смеси при работе двигателя в режиме холостого хода (при малых частотах вращения коленчатого вала), при переходе на работу при малых и средних нагрузках.

При работе в режиме холостого хода дроссельные заслонки смесительных камер почти закрыты, под дроссельной заслонкой первой камеры создается значительное разряжение, что не позволяет работать главной дозирующей системе. В цилиндрах двигателя увеличивается количество отработавших газов, что уменьшает скорость горения рабочей смеси. Чтобы двигатель работал надежно, нужна богатая горючая смесь. Для этого задроссельное пространство (полость впускного трубопровода) связано каналом системы холостого хода с эмульсионным колодцем и верхней частью смесительной камеры.

Обогащенная горючая смесь получается следующим образом: топливо из поплавковой камеры (под действием разряжения), пройдя через жиклеры, эмульсионный канал, поступает в виде эмульсии (после смешивания с воздухом) под регулировочный винт с конусообразным наконечником – «винт качества» (регулирует размер проходного сечения канала). Из находящейся рядом с винтом щели подсасывается воздух (из смесительной камеры или из эмульсионного канала на переходном режиме). Для регулирования количества смеси на рычаге дроссельной заслонки имеется регулировочный винт – «винт количества» смеси, который приоткрывает дроссельную заслонку. Полученная обогащенная горючая смесь поступает в цилиндры двигателя через впускной газопровод.
Экономайзер и эконостат (экономайзер мощностных режимов и экономайзер полных нагрузок) предназначен для обогащения смеси соответственно при работе на мощностных режимах и при полных нагрузках.

Экономайзер мощностных режимов мембранного типа – специальная система, обеспечивающая дополнительное поступление топлива (через жиклер (9) по каналу (10)) в распылитель главной дозирующей системы, при этом топливо не проходит через главный топливный жиклер.

Экономайзер включается от действия механического или пневматического привода, срабатывающего при падении разряжения в смесительной камере (дроссельная заслонка приоткрыта). Изменение разряжения действует на диафрагму экономайзера, его возвратная пружина либо сжимается, либо разжимается, обеспечивая взаимодействие толкателя экономайзера с шариком клапана, который открывает или закрывает канал экономайзера.

Эконостат (или экономайзер полных нагрузок) предназначен для обогащения горючей смеси при больших нагрузках и высокой частоте вращения коленчатого вала (при нагрузках, близких к предельным; работает, когда дроссельные заслонки смесительных камер полностью открыты). Он взаимодействует со второй смесительной камерой, установлен в ее верхней части над диффузором.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Эконостат – это распылитель, в который топливо поступает непосредственно из поплавковой камеры через топливный жиклер и эмульсионную трубку. Его впрыскивающая трубка располагается выше распылителя главной дозирующей системы, поступающее через трубку топливо с основным потоком топливовоздушной смеси, обогащая ее и позволяя двигателю работать нормально при полных нагрузках.

Ускорительные насос предназначен для кратковременного обогащения горючей смеси при разгоне автомобиля (при резком открытии дроссельных заслонок, когда процесс смесеобразования нарушен).

Ускорительный насос мембранного (диафрагменного) типа срабатывает от действия кулачка привода, расположенного на оси дроссельной заслонки. В каждой смесительной камере имеется по распылителю ускорительного насоса.

Работает ускорительный насос следующим образом: момент резкого открытия дроссельной заслонки кулачок, поворачиваясь, действует на рычаг, который нажимает на толкатель, а тот – на мембрану (диафрагму). При закрытии дроссельной заслонки возвратная пружина возвращает мембрану в исходной положение, в полости насоса образуется разряжение.

Под действием мембраны через шариковый клапан (нагнетательный клапан) и распылители топлива через колодец ускорительного насоса подается в смесительные камеры. Когда мембрана возвращается в исходное положение, топливо в рабочую полость ускорительного насоса поступает из поплавской камеры через обратный шариковый клапан (всасывающий клапан).

При резком нажатии педали газа топливо поступает из полости насоса в распылитель. Небольшое отверстие распылителя не позволяет топливу быстро проходить через него, в результате не происходит резких перемещений мембраны. Впрыскивание топлива происходит не мгновенно, а в течении нескольких секунд, что способствует устойчивой работе двигателя.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Система снижения токсичности отработавших газов предназначена для обеспечения включения-отключения электромагнитного клапана карбюратора при работе в режиме ЭПХХ (экономайзера принудительного холостого хода), возникающем при быстром торможении, при движении под уклон (резкое закрытие дроссельной заслонки при больших скоростях вращения коленчатого вала). В этих режимах электромагнитный клапан прекращает подачу топлива в систему холостого хода.
Основной частью системы снижения токсичности является ЭБУ (электронный блок управления), встроенный в карбюратор. Входными сигналами для ЭБУ является импульсы напряжения от концевого выключателя и от катушки зажигания, которые информируют соответственно о положении дроссельной заслонки и о частоте вращения коленчатого вала. В зависимости от входных сигналов ЭБУ вырабатывает выходной сигнал – напряжение для включения электромагнитного запорного клапана. Соединение ЭБУ (его пятой клеммы) с «массой» автомобиля происходит при закрытой дроссельной заслонке через концевой выключатель.
Система снижения токсичности работает следующим образом:

- допуска двигателя дроссельная заслонка первой смесительной камеры закрыта, электрическая цепь замкнута через «винт количества», соприкасающийся с рычагом привода дроссельных заслонок, ток через шестую клемму ЭБУ поступает на электромагнитный клапан, открывающий топливный жиклер системы холостого хода;

- после пуска двигателя и работы в режиме холостого хода электромагнитный клапан питается от ЭБУ;

При превышении частотой вращения коленчатого вала величины 1900 об/мин ЭБУ отключается, пятая клемма ЭБУ не соединена с «массой», ток в катушку электромагнитного клапана поступает;

- при принудительном холостом ходе дроссельные заслонки резко закрываются, рычаг привода дроссельных заслонок упирается в «винт количества», пятая клемма шунтируется на «массу», на электромагнитный клапан ток не поступает, клапан отключается, подача горючей смеси через топливный жиклер системы холостого хода прекращается;

- при уменьшении частоты вращения коленчатого вала до 1650 об/мин ЭБУ включается, ток поступает на электромагнитный клапан, топливный жиклер открывается, топливо подается в канал системы холостого хода.

Пусковое устройство (система пуска) предназначено для приготовления переобогащенной смеси, которая обеспечивала бы двигателю надежный и быстрый пуск. Это устройство обеспечивает закрытие воздушной заслонки и приоткрытие дроссельной заслонки, в результате чего возникающее в диффузоре разряжение позволяет топливу поступать из распылителя при мылах скоростях вращения коленчатого вала; после первых вспышек для предотвращения переобогащения горючей смеси пусковое устройство позволяет приоткрыть воздушную заслонку. В основном применятся пусковое устройство с ручным управлением, состоящем из мембранного и рычажного механизмов для закрытия-открытия воздушной и дроссельной заслонок.

Система питания карбюраторных двигателей легковых автомобилей

Пусковое устройство позволяет воздушной заслонке открываться и закрываться автоматически, что обеспечивает оптимальный состав горючей смеси.

Пожожие новости
Топливный бак предназначен для хранения топлива. На одном автомобиле может быть установлено несколько баков. Они устанавливаются
Системы впрыскивания топлива предназначены для устранения неравномерности распределения состава горючей смеси по объему цилиндров
Базовым карбюратором для двигателей многих грузовых автомобилей и автобусов является карбюратор К-88АТ (устанавливается на
Комментарии