Назначение и взаимодействие приборов, узлов и деталей системы питания

В систему питания карбюраторного двигателя входят: топливный бак, топливопроводы, топливные фильтры, топливный насос, воздушный фильтр, карбюратор и впускной трубопровод. К системе питания относят также выпускной трубопровод двигателя и глушитель.

Схема системы питания карбюраторного двигателя

Схема системы питания карбюраторного двигателя:

1 — топливный насос; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — кнопка управления воздушной заслонкой; 5 и 6 — кнопка и педаль управления дросселями; 7 — топливопроводы; 8 и 9 — указатель уровня топлива и его датчик; 10 — топливный бак; 11 — кран; 12 — фильтр-отстойник; 13 — глушитель; 14 — приемные трубы глушителя; 15 — выпускной трубопровод двигателя; 16 — выпускная труба глушителя.

Запас топлива для работы двигателя хранится в топливном баке 10, из которого топливо подается к карбюратору топливным насосом 1 по топливопроводам 7. Фильтр-отстойник 12 очищает топливо от механических примесей и отделяет случайно попавшую в него воду. Воздушный фильтр 2 очищает от пыли поступающий в карбюратор атмосферный воздух.

Карбюратор 3 приготовляет горючую смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры. Выпускной трубопровод 15 отводит из цилиндров отработавшие газы. Глушитель 13 уменьшает шум отработавших газов, выходящих в атмосферу. 

Схема устройства и работы простейшего карбюратора

Схема устройства и работы простейшего карбюратора:

1 — смесительная камера; 2 — диффузор; 3 — воздушный патрубок; 4 — распылитель; 5 — воздушное отверстие поплавковой камеры; 6 — поплавковая камера; 7 — игольчатый клапан; 8 — поплавок; 9 — жиклер; 10 — дроссель; 11 — впускной трубопровод двигателя; 12 — рычаг дросселя.

Принцип действия карбюратора

В корпусе простейшего карбюратора размещены поплавковая 6 и смесительная 1 камеры. Поплавок S, действующий на игольчатый клапан 7, поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. Отверстие 5 сообщает поплавковую камеру с атмосферой.

В верхней части смесительной камеры расположен входной воздушный патрубок 3, в средней установлен диффузор 2, имеющий суженное проходное сечение (горловину), а в нижней части (выходном патрубке) — заслонка 10, называемая дросселем, укрепленная на валике, пропущенном через отверстия в стенках смесительной камеры. При помощи рычага 12 на наружном конце валика дросселя дроссель можно повернуть в требуемое положение. Выходной патрубок смесительной камеры соединен с впускным трубопроводом 11 двигателя посредством фланца.

Полость поплавковой камеры сообщена с распылителем 4, выведенным в горловину диффузора, жиклером 9, имеющим калиброванное отверстие. Верхний срез распылителя расположен выше уровня топлива в поплавковой камере.

Во время работы двигателя атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах, образуется разрежение (равное разности давлений атмосферного и в смесительной камере). Известно, что при движении жидкости или газа по суженному трубопроводу их давление в суженном участке снижается, а скорость повышается. Поэтому наибольшее разрежение, а следовательно, и максимальная скорость потока воздуха создаются в горловине диффузора.

Вследствие разности давлений — атмосферного в поплавковой камере и пониженного в диффузоре — топливо вытекает из отверстия распылителя и распыливается потоком воздуха, движущегося через диффузор.

Процесс приготовления горючей смеси, начавшийся в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, а также в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.

Состав приготовляемой карбюратором горючей смеси зависит от величины проходного сечения калиброванного отверстия жиклера 9: чем оно больше, тем больше жиклер пропускает топлива к распылителю и богаче образующаяся смесь. Количество поступающей в цилиндры смеси регулируют дросселем 10.

Существенный недостаток описанного карбюратора — он не обеспечивает получения требуемого состава смеси при различных режимах работы двигателя: при пуске; на малых оборотах холостого хода; при неполных и полных нагрузках; при резком открытии дросселя.

Во время пуска двигателя в этом карбюраторе не образуется смесь, так как из-за медленного вращения коленчатого вала в смесительной камере не создается разрежения, достаточного для истечения топлива из распылителя.

На малых оборотах холостого хода такой карбюратор приготовляет слишком бедную смесь, вследствие того, что дроссель почти полностью закрыт и, хотя в цилиндрах образуется сильное разрежение, величина его в диффузоре недостаточна для получения требующейся для работы на этом режиме обогащенной смеси.

По мере открытия дросселя и перехода от малых оборотов холостого хода к работе под нагрузкой простейший карбюратор обогащает смесь, потому что при увеличении разрежения в смесительной камере количество протекающего через жиклер топлива возрастает быстрее, чем количество проходящего через диффузор воздуха, в связи с различием физических свойств топлива и воздуха. В то же время при неполной нагрузке двигателя желательно, наоборот, некоторое обеднение смеси, и только при полной нагрузке требуется обогащенная смесь.

Во время резкого открытия дросселя смесь, приготовляемая простейшим карбюратором, обедняется, так как в момент открытия дросселя уменьшается разрежение во впускном трубопроводе, что вызывает конденсацию части паров топлива, которое оседает на стенках трубопровода и не попадает в цилиндры. Из-за этого простейший карбюратор не обеспечивает хорошей приемистости двигателя, т. е. способности быстро увеличивать число оборотов и мощность.

Чтобы получить на всех режимах работы двигателя горючую смесь требуемого состава, в карбюраторах, устанавливаемых на современных автомобильных двигателях, предусматривают пусковое устройство, систему холостого хода, главную дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер.

Пусковое устройство обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для легкого пуска холодного двигателя. Таким устройством является воздушная заслонка, располагаемая в воздушном патрубке.

Система холостого хода служит для получения обогащенной смеси, требуемой для устойчивой работы двигателя на малых оборотах холостого хода.

Главная дозирующая система приготовляет обедненную горючую смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя под нагрузкой. В главную дозирующую систему всегда входит устройство для компенсации (регулирования состава) смеси, необходимой для экономичной работы двигателя при изменяющихся нагрузке и частоте вращения коленчатого вала.

Ускорительный насос обогащает горючую смесь во время резкого открытия дросселя, что улучшает приемистость двигателя, а экономайзер — при полной нагрузке с целью получения от двигателя максимальной мощности.

В зависимости от направления потока воздуха, движущегося через смесительную камеру, различают карбюраторы с падающим, восходящим и горизонтальным потоками смеси, а по способу поддержания необходимого давления в поплавковой камере — балансированные и небалансированные карбюраторы.

Балансированными называются карбюраторы, у которых поплавковая камера сообщена не непосредственно с атмосферой, а со входным воздушным патрубком смесительной камеры, благодаря чему в них уравнивается давление воздуха и исключается влияние на состав смеси состояния воздушного фильтра карбюратора.

В небалансированных карбюраторах (поплавковая камера сообщена непосредственно с атмосферой) засорение воздушного фильтра приводит к обогащению смеси. Это объясняется тем, что при засорении сопротивление фильтра прохождению воздуха возрастает и разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и разность давлений в поплавковой и смесительной камерах увеличиваются.

У балансированных карбюраторов в этом случае разрежение в смесительной камере также возрастает, но одновременно создается некоторое разрежение и в поплавковой камере, благодаря чему разность давлений в ней и смесительной камере остается прежней, и состав смеси не меняется.

В последнее время очень распространены двухкамерные карбюраторы, т. е. имеющие две смесительные камеры. В таких карбюраторах создаются лучшие условия образования горючей смеси на всех режимах и наполнения ею цилиндров двигателя, а также обеспечивается более равномерное распределение смеси по цилиндрам, что особо важно для двигателей с числом цилиндров более четырех и для всех V-образных двигателей.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова