Карбюратор — принцип работы. Принцип работы и устройство карбюратора
Карбюраторный двигатель: устройство, принцип работы, характеристики
Карбюраторный двигатель — это отдельный вид двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с наружным формированием смеси. В карбюраторном двигателе внутреннего сгорания горючая смесь по коллектору проходит в цилиндры двигателя и вырабатывается в карбюраторе.
Карбюратор — конструкция в системе питания двигателей внутреннего сгорания, которая служит для перемешивания бензина с воздухом, образовывает горючую смесь и корректирует ее потребление. На сегодняшний день карбюраторные системы заменяются инжекторными.
Смесь представляет собой пары бензина смешанные с воздухом. Когда она проходит в цилиндры двигателя происходит перемешивание с отработанными газами и образование рабочей смеси, которая в конкретный момент поджигается системой зажигания. Поджигание смеси производится благодаря тому, что бензин поступает в газообразном виде и имеется достаточное количество воздуха для горения.
Карбюраторные двигатели подразделяются на четырехтактные и двухтактные. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя складывается из четырех тактов, они состоят из четырех полуоборотов коленчатого вала; двухтактные же состоят из двух полуоборотов коленчатого вала. Двухтактные двигатели наиболее легкие и получили свое применение в мотоциклах, мотокультиваторах, бензопилах и в других аппаратах.
Двигатели этого типа делятся на два подтипа:
- Атмосферные, где рабочая смесь проходит благодаря разреживанию в цилиндре при вбирающем движении поршня;
- Двигатели с наддувом. В них запуск горючей смеси в цилиндр осуществляется под воздействием давления, которое производится компрессором для расширения мощности двигателя. В различные времена использовались спирт, газ, керосин, бензин, но наиболее используемыми остались бензиновые и газовые двигатели.
Устройство карбюраторного двигателя
Общее устройство наиболее простого карбюратора заключает в себе поплавковую камеру с поплавком, жиклёр с распылителем, диффузор и дроссельную заслонку.
Если рассмотреть строение двигателя Л-12/4, то в блоке имеется четыре цилиндра. Вращение коленвала происходит на трех подшипниках. Центральный подшипник прикреплен к валу втулкой. На передней части вала прикрепляется маховик, который приводит в действие детали механизма и скапливает кинетическую энергию, она нужна для движения коленвала в период подготовительных тактов.
Смазка деталей происходит благодаря разбрызгиванию, шестеренчатый насос помогает началу движения распредвала и подает масло, которое разбрызгивается черпаками, происходит зажигание. Радиатор оснащен вентилятором, который служит для охлаждения воды.
На картере установлен сапун, который снижает давление благодаря выпуску газов.
Также имеется глушитель, который уменьшает шум от выхода отработанных газов. Количество оборотов коленчатого вала в автоматическом режиме устанавливает регулятор.
У двигателей ГАЗ-МК верхний отдел картера сделан из чугуна вместе с устройством цилиндров, которые охвачены водяной рубашкой и перекрыты головкой из чугуна, где и расположены камеры сгорания. Также имеются разъемы для свечей зажигания.
Водяная рубашка подсоединена к системе охлаждения. Низ двигателя затянут стальным поддоном, который выполняет функцию емкости для масла. Также там закреплен масляный насос, который приводит в движение распредвал.
Вращение коленчатого вала происходит также на трех подшипниках. Их вкладыши заполнены баббитом, где имеются смазочные канавки.
Чугунные крышки подшипников прикрепляются к блоку двумя болтами.
Передний сальник коленвала сделан из двух частей и представляет сердечник, который окружен платиной асбеста. Поршни сделаны из алюминия и скреплены шатуном полым стальным пальцем. Маховик прикреплен к коленвалу. Распредвал вращается на трех подшипниках и приводится в движение двумя шестернями.
Клапаны двигателя находятся справа. Система питания включает в себя бензобак, бензопроводы, отстойник, карбюратор и воздушный фильтр.
Бензобак находится выше карбюратора, поэтому топливо поступает самотеком.
Уровень масла в картере определяется специальным щупом. Охлаждение двигателя водяное. Радиатор размещен с задней стороны двигателя, водяной насос — с передней стороны. Вода, которая двигается по трубкам радиатора, остывает при помощи воздушного потока от вентилятора.
Принцип работы карбюраторного двигателя
Принцип действия карбюраторного двигателя относительно простой и складывается из четырех тактов, которые совпадают с движением вверх и вниз в последовательности один за одним:
- Первый такт — впуск; клапан впуска отворяется и в цилиндр доставляется новая смесь от системы питания.
- Второй такт — сжатие; поршень сдавливает горючую смесь в камере сгорания. Все клапаны прикрыты.
- Третий такт — расширение; происходит возгорание сдавленной горючей смеси от свечи зажигания. Смесь сжигается достаточно быстро при неизменном объеме, который соответствует объему самой камеры сжатия. Это основная характерность работы карбюраторного двигателя. При перегорании формируются газы, которые двигают поршень книзу и передают движение коленвалу.
- Четвертый такт — впрыск; коленвал вращается и выбрасывает из цилиндра отработанные газы через приоткрытый клапан выпуска.
На этом один рабочий цикл карбюраторного двигателя заканчивается.
При первом такте клапан впуска уже в открытом виде при подходе поршня и благодаря высокой скорости движения поршня рабочая смесь продвигается к цилиндру и еще какое-то время при поднятии поршня во втором такте.
Искра поджигает рабочую смесь до того, как в цилиндре образуется высокое давление. В четвертом такте клапан выпускает отработанные испарения, чем очищает цилиндр еще до подхода поршня. Однако выход газов не прекращается даже после подхода поршня. Затем происходит запуск новой порции рабочей смеси, которая опять проходит в цилиндр.
Отсюда следует, что в работе между первым и четвертым тактом единовременно открываются клапаны впуска и выпуска, то есть происходит перекрытие клапанов. За момент перекрытия цилиндр очищается и в нем происходит разрежение, которое помогает выгоднее заполнить цилиндр горючей смесью при первом такте.
В таком двигателе происходит наружное образование рабочей смеси с ее сжатием и вынужденным поджиганием. На сегодняшний день как топливо чаще используется бензин, но они могут отлично выполнять свою работу и на газу.
Также популярны дизельные двигатели, где поджигание происходит от сжатия, их принцип работы зависит от нагревания газа при сжатии. Когда сжатие повышается, температура также поднимается. В это время в камеру сгорания через форсунку происходит впрыск топлива, которое поджигается и от полученных газов поршень передвигается. Сгорание топлива происходит после начала движения поршня.
Выше указан принцип работы одноцилиндрового двигателя, но он не способен создать условия непрерывного вращения с одинаковой скоростью. Расширенные газы оказывают действие на коленвал для его 1/4 части оборота, оставшиеся ¾ оборота движения поршня происходят по инерции.
Для ликвидации такой недоработки двигатели делают многоцилиндровыми, что способствует наиболее равномерному вращению и неизменному крутящему моменту.
Характеристики карбюраторного двигателя
Работа двигателя определяется его мощностью, действенным давлением, крутящим моментом, скоростью и частотой вращения коленчатого вала и потребление топлива.
Мощность карбюраторного двигателя, а также его крутящий момент подчиняются скорости вращения коленвала и высоты давления.
Скоростная характеристика карбюраторного двигателя устанавливается наивысшей мощностью, которую реально получить от давления при разной частоте вращения коленвала.
При небольшой скорости движения коленчатого вала давление в цилиндрах невысокое и мощность двигателя, соответственно, тоже небольшая. При ускорении вращения коленвала и давление поднимается, так как горючая смесь сгорает быстрее.
Потребление топлива увеличивается при небольшой частоте вращения коленчатого вала, так как процесс сгорания проходит медленнее, теплоотдача большая, а при увеличении частоты вращения механические и тепловые затраты увеличиваются.
Скоростная характеристика дизельного двигателя определяется при недвижимой рейке топливного насоса, который дает высокую подачу топлива на конкретном режиме скорости и бездымной эксплуатации.
При заведенном двигателе автомобиля количество вращений коленвала меняется. Если беспричинно увеличивается потребление топлива, то происходит это благодаря ухудшению рабочего процесса двигателя.
Управление карбюратором
Как правило, действиями карбюратора руководит водитель автомобиля. На отдельных моделях карбюраторов применялись вспомогательные системы, которые немного автоматизировали управление карбюратором.
Для того чтобы управлять дроссельной заслонкой наиболее часто пользуются педалью газа, которая обуславливает ее подвижность при содействии системы тяг либо тросового привода. Тяга, как правило, лучше, однако механизм привода куда сложнее и сдерживает способность механизма по компоновке подкапотной площади. Привод тягами был популярен до 1970 года, потом стали чаще использоваться тросики из металла.
На старых машинах чаще предполагалась двойная система привода дроссельной заслонки карбюратора: вручную рычагом либо от ноги, при помощи педали. Если надавливать на педаль, то рычаг не двигается, а если перемещать рычаг, то педаль опускается.
Последующее открытие дросселя можно совершать педалью. Когда педаль опускается — дроссель остается в таком же положении, в котором зафиксировался при управлении рукой. К примеру, на «Волге» ГАЗ-21 на панели приборов был размещен рычаг для управления рукой, при его движении можно достичь постоянного функционирования холодного двигателя без действия воздушной заслонки либо применять «постоянный газ». На грузовиках «постоянный газ» применялся для облегчения передвижения задним ходом.
Воздушная заслонка может быть оснащена механическим либо автоматическим приводом. Если привод механический, то водитель закрывает ее при участии рычага. Автоматический привод очень популярен в других странах, а в России не «прижился» из-за своей ненадежности и недолгим сроком службы.
Регулировки карбюратора
Карбюратор — устройство, которое имеет наименьшее количество регулировок, но нуждается в хорошо отлаженной системе. Неорганизованная эксплуатация карбюратора сильно действует на функциональность двигателя в целом. При плохой регулировке карбюратора снижается экономичность двигателя и повышается токсичность отработанного газа.
Подходящие виды регулирования карбюратора:
- «Винт количества» — функционирование на холостом ходу;
- «Винт качества» — насыщенность рабочей смеси (как результат, повышение токсичности выхлопных газов) на холостом ходу.
В период использования нужно прослеживать дееспособность нижеуказанных узлов:
- Действие клапана и схема холостого хода.
- Работа насоса (запаздывание действия, объем и время впрыска бензина).
- Размеренность работы, беспрепятственное движение, возврат пружиной и нужная степень открытия дроссельной заслонки.
- Действие холодного запуска (закрывание воздушной и степень открывания дроссельной и воздушной заслонок)
- Деятельность поплавковой конструкции (необходимое количество топлива в поплавковой камере, непроницаемость клапана).
- Пропускная возможность жиклеров.
На работоспособность карбюратора воздействуют:
- Система регулирования карбюратора.
- Установка пропуска воздуха (воздушный фильтр, обогрев воздуха).
- Система подачи топлива (бензонасос, фильтры, заборники).
- Трубка для слива излишков бензина.
- Непроницаемость впускного канала, который расположен за карбюратором.
- Нарушение клапанного устройства.
- Качество топлива.
avtodvigateli.com
Дозирующие устройства карбюратора и принцип их действия
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Дозирующие устройства карбюратора и принцип их действияГлавное дозирующее устройство представляет собой смесеобразующее устройство простейшего карбюратора с дополнительными корректирующими приспособлениями. Оно обеспечивает исправление характеристики простейшего карбюратора до требуемой при работе двигателя на средних нагрузках. Для этого в состав главного дозирующего устройства включается система компенсации смеси. Эта система обеспечивает постепенное обеднение смеси при переходе от малых нагрузок к средним (компенсация смеси).
Совместно с экономайзером или эконостатом главное дозирующее устройство работает при полной мощности двигателя с максимальным открытием дроссельной заслонки. При малых нагрузках главное дозирующее устройство через главный жиклер подает топливо в дозирующую систему холостого хода. Таким образом, главное дозирующее устройство карбюратора обеспечивает работу двигателя практически во всех чаще всего встречающихся режимах. Через главное дозирующее устройство расходуется наибольшее количество топлива.
В современных карбюраторах регулировка состава горючей смеси, приготовляемой главным дозирующим стройством, осуществляется преимущественно пневматическим торможением топлива. Этот способ широко применяется из-за высокого качества распыливания топлива в воздушном потоке и простоты исполнения системы компенсации смеси. Для улучшения процесса смесеобразования главное дозирующее устройство может иметь два или даже три диффузора.
Работает главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива (рис. 23) следующим образом. Топливо из поплавковой камеры поступает через главный жиклер в распылитель. Распылитель соединен эмульсионным каналом с воздушным жиклером компенсационной системы. Когда двигатель не работает, топливо в поплавковой камере, распылителе и эмульсионном канале находится на одинаковом уровне. При работе двигателя в диффузоре создается разрежение и топливо начинает вытекать из распылителя. При этом уровень его в эмульсионном канале понижается. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение в диффузоре еще больше возрастает. Это вызывает полный расход топлива из эмульсионного канала и через воздушный жиклер в трубку начинает поступать воздух. Вследствие этого уменьшается разрежение у главного жиклера, тормозится истечение топлива через распылитель и образуется эмульсия. В результате количество топлива в смеси уменьшается и смесь обедняется.
Конструктивное исполнение системы компенсации смеси в главном дозирующем устройстве может несколько отличаться по сравнению с описанной. Так, в некоторых карбюраторах эмульсионный канал делают наклонным, а не вертикальным. Это несколько повышает эффективность пневматического торможения. Кроме того, эмульсионный канал выполняют в виде трубки, расположенной в эмульсионном колодце, что повышает эмульсирование топлива.
Карбюраторы, выполненные по рассмотренной схеме главного дозирующего устройства, регулируют изменением проходных сечений главного и воздушного жиклеров. Увеличение проходного сечения воздушного жиклера способствует нарастанию коэффициента избытка воздуха, т. е. обеднению смеси, увеличение проходного сечения главного жиклера вызывает обогащение смеси. Самый выгодный состав смеси для характерных режимов работы двигателя достигается совместными действиями главного дозирующего устройства и системы холостого хода карбюратора.
Система холостого хода обеспечивает работу двигателя без нагрузки на холостом ходу, например при остановке автомобиля. Чтобы перевести двигатель на холостой ход, дроссельную заслонку закрывают и этим уменьшают количество горючей смеси, которая поступает в цилиндры. При этом разрежение в диффузоре и у устья распылителя падает, что приводит к прекращению работы главного дозирующего устройства.
Рис. 23. Схема главного дозирующего устройства с пневматическим торможением топлива:1 — поплавковая камера, 2 —воздушный жиклер, 3 — эмульсионный канал, 4 — распылитель, 5 — главный жиклер
На рис. 24 приведена схема системы холостого хода, в которую топливо поступает из главного жиклера. При малой частоте вращения коленчатого вала дроссельная заслонка закрыта и за ней образуется большое разрежение. Под действием этого разрежения топливо проходит через главный жиклер в горизонтальный канал и через топливный жиклер холостого хода попадает в эмульсионный канал. В начале эмульсионного канала установлен воздушный жиклер холостого хода, через который подается воздух в систему холостого хода. Воздух, пройдя через жиклер, смешивается с топливом и образует эмульсию, которая по эмульсионному каналу подводится к отверстиям в стенке смесительной камеры.
Точное расположение отверстий относительно дроссельной заслонки играет важную роль в образовании горючей смеси. При полностью закрытой дроссельной заслонке отверстие находится несколько ниже, а отверстие несколько выше ее края. Поэтому при работе двигателя на холостом ходу эмульсия будет поступать в зону наибольшего разрежения, т. е. под дроссельную заслонку и через отверстие. Через отверстие в эмульсионный канал примешивается воздух, уменьшающий разрежение в системе холостого хода.
Как только дроссельную заслонку приоткрывают, через отверстие эмульсия начинает поступать в смесительную камеру, тем самым не допускается переобеднение смеси в первые моменты открытия дроссельной заслонки и обеспечивается плавный переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала при холостом ходе на режим средних нагрузок.
Количество эмульсии, поступающей под дроссельную заслонку, регулируют винтом, установленным в канале. При завертывании винта его конус уменьшает проходное сечение отверстия, изменяя состав смеси. Регулировочный винт обычно называют винтом качества смеси. Количество поступающей в цилиндры горючей смеси регулируют также винтом, при вращении которого изменяется положение дроссельной заслонки. Регулировочный винт называют винтом количества смеси.
Рис. 24. Схема системы холостого хода:1 — поплавковая камера, 2 — воздушный жиклер холостого хода, 3 — топливный жиклер холостого хода, 4 — эмульсионный канал, 5 — верхнее отверстие в стенке смесительной камеры, 6 — винт регулировки качества смеси, 7 — нижнее отверстие в стенке смесительной камеры, 8 — дроссельная заслонка, 9 — винт регулировки количества смеси, 10 — горизонтальный канал системы холостого хода, 11 — главный жиклер
В современных карбюраторах (К-88, К-126 и др.) система холостого хода работает не только в режиме холостого хода. Она играет важную роль в исправлении характеристики простейшего карбюратора на режимах средних нагрузок и полной мощности. Достигается это благодаря тему, что система холодного хода постепенно включается в работу главного дозирующего устройства по мере открытия дроссельной заслонки. При этом расход топлива через систему уменьшается.
На холостом ходу расход топлива, поступающего через систему холостого хода, составляет от 100 до 40% общего расхода топлива. С увеличением частоты вращения коленчатого вала основная масса топлива подается главным дозирующим устройством, а на долю системы холостого хода приходится не более 20%. При полностью открытой дроссельной заслонке система холостого хода подает по своим каналам воздух в главное дозирующее устройство. Благодаря такому влиянию системы холостого хода характеристика карбюратора приближается к требуемой, которая обеспечивает наиболее выгодные условия работы двигателя на всех режимах.
Рис. 25. Схема экономайзера с механическим приводом:1 — поплавковая камера, 2 — планка привода клапана экономайзера, 3 — толкатель клапана экономайзера, 4 — дроссельная заслонка, 5 — рычаг дроссельной заслонки, 6 — жиклер экономайзера, 7 — шток привода клапана экономайзера, 8 — клапан экономайзера
Читать далее: Обогатительные устройства карбюраторов
Категория: - Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Устройство и принцип работы карбюратора скутера
Устройство и принцип работы карбюратора скутера.
Наибольшее количество неисправностей в скутере приходится, как правило, на карбюратор. Имеющий даже минимальные неполадки карбюратор скутера уже приведет к ремонту, а малейшая забитость жиклера, как минимум, к не комфортной эксплуатации скутера.
Самая минимальная поломка карбюратора устраняется легко, но не всегда и не каждый это сможет сделать в «домашних» условиях. В большинстве случаев, владельцы скутеров сами боятся ремонтировать эти поломки, потому что не уверены, что все соберут и подсоединять так, как было сделано в условиях завода-производителя.
Рис. 1 Карбюратор скутера Honda Dio.
На сегодняшний день несложным в ремонте и удобным в эксплуатации является карбюратор скутера Honda Dio (рис. 1). Специалисты фирмы Honda, как всегда, побеспокоились о достоинствах своего детища.
В данной статье мы познакомим Вас с технологией ремонта, настройки и эксплуатации карбюратора скутера, но без общих познаний в теории будет сложно разобраться во всем предоставленном материале.
Принцип работы карбюратора скутера
Ниже рассмотрим принцип работы карбюратора от модели скутера с карбюраторной системой питания.
Рис. 2 Принцип работы карбюратора скутера.
При подаче в карбюратор воздух проходит по специальной трубке, которая сужается к центру, тем самым создавая зону низкого давления. Также в зону низкого давления подается топливо, перемешивается с воздухом и горючая смесь, проходя через спускной коллектор, попадает в двигатель. Как видно из рис. 2 топливо вводится в зону низкого давления без каких-либо дополнительных насосов за счет разности давлений, так как перед жиклером топливо имеет атмосферное давление. Подобрав параметры диффузора (сужающейся трубки) и главного жиклера можно получить почти идеальную конструкцию для подачи топливовоздушной смеси в цилиндр двигателя. С увеличением объема двигателя увеличиваются диаметры диффузора и главного жиклера. За счет этой особенности конструкции имеется возможность регулировки карбюратора в широких пределах.
Чтобы двигатель выдавал паспортную мощность, необходима точная настройка карбюратора. За счет одновременного перекрытия воздушного канала и топливной трубки можно увеличивать или уменьшать мощность двигателя. Исполнено это в виде ручки газа, которая через трос подымает или опускает дроссельную заслонку, другими словами – иглу. Игла имеет конусообразную форму и при манипуляции ручкой газа, она приоткрывает топливный канал одновременно с поднятием воздушной заслонки.
Рис. 3 Внешний вид дроссельной заслонки в разобранном виде
При выкрученной ручке газа до упора игла находится в полностью поднятом состоянии, что дает практически полностью открытый канал для подачи топлива.
Описание принципа работы холостого хода
Описания принципа работы на холостом ходу аналогичен с описанием принципа работы основного режима. На холостых оборотах включается в работу мини карбюратор, который находится в карбюраторе. На рис. 2 видно, что дроссельная заслонка в своем нижнем положении не полностью перекрывает воздушный канал, оставляя небольшой проток, который необходим, чтобы двигатель на холостых оборотах не заглох.
Рис. 4 Принцип работы карбюратора на холостых оборота
На рис. 4 показан принцип работы карбюратора на холостом ходе. Чем больше выкручен винт регулировки (2), тем больше воздушно бензиновой смеси подается в цилиндр двигателя и тем выше, соответственно, холостые обороты двигателя.
Устройство карбюратора скутера
Для нормальной работы карбюратора скутера важен номинальный уровень топлива в поплавковой камере. При понижении уровня топлива в поплавковой камере ниже трубки с главным жиклером, оно уже не будет подаваться в камеру карбюратора для смешивания с воздухом (рис. 2). Также важно при работе не допускать поднятие бензина выше нормированного показателя, чтобы не допустить перелива. За уровень бензина в карбюраторе отвечает поплавок в поплавковой камере, который с противоположной стороны имеет запорную иглу.
Рис. 5 Поплавковая камера карбюратора
При полном заполнении камеры бензином поплавок поплавковой камеры подымается вверх и тем самым перекрывает доступ топливу в камеру. Таким образом, карбюратор защищается от затопления бензином, поступающим из бензобака. В основном в качестве материала поплавка используют пластмассу, которая в середине полая (рис. 5). В центре расположен жиклер, по которому топливо поступает в зону низкого давления, а за ним находится жиклер холостого хода.
Для регулировки количества поступающего топлива на конце регулировочной иглы (рис. 3) находятся пазы. Переставляя стопорное кольцо по этим пазам опускается или поднимается игла, тем самым обогащается или обедняется топливная смесь. Значение диаметра жиклера имеет большое значение не только для нормальной работы карбюратора, но и во время тюнинга (распространено установка в карбюратор заводской комплектации жиклер с большим отверстием). Вообще, при тюнинге рекомендуется менять полностью карбюратора, а не его составные части, так как при увеличенном диаметре жиклера диаметр диффузора становится не достаточен.
Не качественный тюнинг приводит, в большинстве случаев, к изготовлению карбюратором некачественных безвоздушных смесей, в которых преобладает бензин, что способствует только к увеличению расхода топлива, но не к увеличению мощности двигателя. В этом случае дефект можно исправить установкой фильтра нулевого сопротивления.
На карбюраторе также находится пусковой обогатитель (рис. 6) (накрыт пластмассовой черной крышкой, от которого идут провода). Он необходим для нормальной работы карбюратора скутера, особенно при пусках после длительного простоя.
Рис. 6 Электрический пусковой обогатитель
После простоя при остывшем скутере для запуска двигателя необходимо, чтобы карбюратор выдал смесь, в которой будет немного больше топлива, чем воздуха. Приготавливает такую смесь для запуска скутера пусковой обогатитель. В основном пусковые обогатитель изготавливаются электрическими и работают в автоматическом режиме, но встречаются обогатители с ручным управлением. Отличий между ними почти нет, но при ручном обогатителе Вам не нужно регулировать рычажок и перекрывать его после прогрева скутера, в функциях электрического обогатителя это все заложено разработчиками.
Для приготовления необходимой смеси пусковым обогатитель топливо в зону низкого давления попадает через специальный канал, отдельный от каналов рабочего и холостого хода режимов. Изначально этот канал открыт и по мере прогрева двигателя он закрывается иглой пускового обогатителя. Принцип работы электрического пускового обогатителя прост: при прогреве скутера на иглу подается напряжение, чем ее нагревает. При нагреве игла расширяется и постепенно перекрывает «холодный» канал подачи топлива. При остановке работы двигателя скутера на иглу не подается напряжение и она остывает и тем самым «холодный» канал подачи топлива открывается.
informprostor.com
Карбюраторный двигатель - принцип работы и общее устройство
Горючая смесь и ее виды.
Горючая смесь представляет собой смесь паров бензина с воздухом. Попадая в цилиндры двигателя, горючая смесь смешивается с остаточными отработавшими газами и образует рабочую смесь.
В двигателях сгорание рабочей смеси происходит за тысячные доли секунды (0,002 - 0,003 с). Такое быстрое сгорание возможно при условии, если топливо будет находиться в парообразном состоянии в виде мельчайших частиц и для сгорания будет достаточное количество воздуха. В зависимости от массового соотношения бензина и воздуха различают следующие виды горючих смесей: нормальная, обогащенная, богатая, обедненная, бедная.
Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха (12 м3). При такой смеси двигатель работает устойчиво и имеет средние показатели мощности и экономичности.
Обогащенная смесь содержит на 1 кг бензина 13 - 15 кг воздуха, скорость сгорания такой смеси возрастает, двигатель развивает большую мощность, но при этом повышается расход топлива.
Богатая смесь содержит на 1 кг бензина менее 13 кг воздуха, она горит медленно, мощность двигателя снижается, происходит большой перерасход топлива.
Обедненная смесь (1 : 15 - 16,5) обеспечивает полное сгорание топлива, мощность двигателя несколько снижается, но достигается наибольшая экономия топлива.
Бедная смесь содержит более 17 частей воздуха на одну часть бензина. Горит очень медленно, двигатель перегревается, расход топлива увеличивается, а мощность значительно падает.
Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией, а прибор, приготовляющий смесь, - карбюратором.
Работа простейшего карбюратора основана на принципе пульверизации.
Простейший карбюратор состоит из поплавков и смесительной камер. В поплавковой камере помещается латунный поплавок , укрепленный шарнирно на оси , и игольчатый клапан . В смесительной камере расположен диффузор, жиклер с распылителем и дроссельная заслонка. Жиклер представляет собой пропускную способность топлива.
При работе двигателя, когда поршень движется вниз и впускной клапан открыт, в цилиндре, впускном трубопроводе и смесительной камере карбюратора создается разрежение, под действием которого из распылителя вытекает топливо со скоростью от 2 до 6 м/с. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора достигает 50—150 м/с.
Вследствие большой скорости воздуха от его ударов капельки топлива постепенно размельчаются, превращаются в пары и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. По мере расхода топлива поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие и топливо начинает снова наполнять поплавковую камеру. Таким образом будет поддерживаться постоянный уровень топлива в поплавковой мере и в распылителе, в котором он при неработающем двигателе должен быть на 1—1,5 мм ниже верхнего края распылителя.
Простейший карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при переходе от одного режима работы двигателя к другому. Так, при переходе от малых нагрузок к средним вместо обеднения он обогащает смесь. Кроме того, у него нет приспособлений, с помощью которых можно обогатить смесь при пуске холодного двигателя, при больших нагрузках, во время разгона автомобиля, а также он не обеспечивает устойчивой работы двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала. Поэтому на двигателях устанавливают более сложные карбюраторы, обеспечивающие приготовление смеси нужного состава на всех режимах. Это достигается наличием в карбюраторе необходимых устройств и систем: главной дозирующей системы, системы пуска, системы холостого хода, экономайзера и ускорительного насоса.
Главная дозирующая система состоит топливного жиклерас распылителем и воздушного жиклера.
При работе карбюраторного двигателя во время такта впуска в смесительной камере над распылителем создается разрежение. Под действием разложения, которое увеличивается по мере увеличения открытия дросселя, топливо поступает через жиклер в распылитель и в смесительную камеру. При увеличении разрежения в диффузоре через воздушный жиклер в распылитель поступает воздух. Чем больше разрежение, тем больше прибавляется воздуха. Таким образом, воздушный жиклер притормаживает истечение топлива из главного жиклера под действием увеличивающегося разрежения и этим обеспечивает получение экономичной смеси постоянного обедненного состава независимо от увеличения разрежения в диффузоре при увеличении открытия дроссельных заслонок. При одновременной работе с другими системами главная дозирующая система приготавливает обогащенную и богатую смеси.
Система холостого хода обеспечивает приготовление обогащенной смеси при работе прогретого двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала. На данном режиме происходит плохая очистка цилиндров от остаточных газов, которые препятствуют распространению пламени в цилиндре. И хотя эффективная мощность в режиме холостого хода равна нулю, смесь обогащают для ускорения горения и обеспечения бесперебойной работы двигателя. При работе двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала воздушная заслонка карбюратора открыта, а дроссельная прикрыта, разрежение в диффузоре незначительно и главная дозирующая система не работает. Разрежение создается ниже дроссельной заслонки, и топливо через жиклер главной дозирующей системы поступает к топливному жиклеру холостого хода. Пройдя этот жиклер, смешивается с воздухом, поступающим через первый воздушный жиклер, и образует эмульсию (пенистую смесь топлива с пузырьками воздуха). Полученная эмульсия попадает в эмульсионный канал, затем выходит через нижнее распыливающее отверстиев задроссельное пространство. При открытии на небольшой угол дроссельной заслонки эмульсия будет поступать и через верхнее распиливающее отверстие. Наличие двух выходных отверстий в системе холостого хода обеспечивает плавный переход от холостого хода к средним и большим на грузкам.
Экономайзер с механическим приводом состоит из жиклера и колодца, в котором помещается игольчатый клана. Привод экономайзера осуществляется от дроссельной заслонки при помощи рычага и тяги с планкой и штока. По мере открытия дроссельной заслонки приводной рычаг поворачивается и перемещает тягу, которая через планку опускает шток 3 с иглой вниз. При открытии дроссельной заслонки более чем на 85% шток открывает клапан и из колодца через жиклер начинает поступать дополнительное топливо в распылитель, т. е. к топливу, поступающему через жиклер, добавляется еще топливо, проходящее через открытый клапан экономайзера.
Количество топлива, поступающего в смесительную камеру, ограничивается жиклером экономайзера, пропускная способность которого рассчитана на приготовление обогащенной смеси для получения максимальной мощности.
Насос - ускоритель служит для временного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки, что улучшает приемистость автомобиля (ускоряет разгон). Насос - ускоритель часто объединяют с экономайзером. При резком открытии дроссельной заслонки под действием рычага, тяги и планки привода поршень в колодце быстро перемещается вниз. Обратный клапан вследствие возникающего давления топлива закрывается, а нагнетательный клапан открывается, и порция топлива через распылитель впрыскивается в смесительную камеру, обогащая горючую смесь.
Система пуска служит для обогащения горючей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. При пуске холодного двигателя происходит недостаточное испарение топлива, а бензин в капельном состоянии в горении не участвует. Поэтому на период пуска и прогрева двигателя необходимо обеспечить богатую горючую смесь, что достигается закрытием воздушной заслонки карбюратора путем вытягивания кнопки на щитке приборов. При этом значительное увеличение разрежения в смесительной камере вызывает усиленное истечение топлива из главной дозирующей системы и системы холостого хода. Для предупреждения переобогащения горючей смеси на воздушной заслонке устанавливают автоматический клапан с пружиной, который при закрытой воздушной заслонке под действием разрежения в смесительной камере открывается и пропускает некоторое количество воздуха.
Устройство карбюраторного двигателя
Система питания служит для хранения, запаса, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава и отвода наружу продуктов сгорания.
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.
Запас топлива для работы двигателя хранится в топливном баке, из которого топливо подается к карбюратору топливным насосом по топливопроводам. Фильтр-отстойник очищает топливо от механических примесей и отделяет случайно попавшую в него воду. Воздушный фильтр очищает от пыли поступающий в карбюратор атмосферный воздух. Карбюратор приготовляет горючую смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры. Выпускной трубопровод отводит из цилиндров отработавшие газы. Глушитель снижает температуру отработавших газов и уменьшает шум при выходе в атмосферу.
aboutavtobus.ru
| Главная функция карбюратора — перемешивать топливо с воздухом и потом подавать готовую смесь в цилиндры двигателя автомобиля, где смесь сгорает и давит на поршни двигателя.Если говорить о физическом принципе, лежащим в основе работы карбюратора, то они называются принцип Бернулли и эффект Вентури. В принципе Бернулли утверждается, что скорость движения воздуха обратно пропорциональна давлению. Поэтому дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, поступаемого в двигатель. Дроссельная заслонка соединена с педалью акселератора. На рисунке изображен простейший карбюратор.
Как видно из общей схемы системы питания, карбюратор расположен своей нижней частью на впускном коллекторе двигателя, то есть в непосредственной близости от цилиндров. Сверху в карбюратор поступает воздух, предварительно очищенный от пыли и грязи воздушным фильтром, а сбоку бензин, подаваемый топливным насосом из бензобака. Воздушный фильтр — обязательная деталь любой системы питания. Мы уже не раз говорили, что воздух для приготовления рабочей смеси должен быть чистым. Однако окружающий автомобиль воздух чистотой не отличается, особенно в сельской местности, где много песка и пыли. Песок — злейший враг всех деталей двигателя. При попадании внутрь он, как абразивная шкурка стирает трущиеся поверхности деталей. Поэтому воздушный фильтр — это не последняя деталь системы питания. Как правило, в современных двигателях применяют сменные фильтрующие элементы из пористой бумаги. Воздух, проходя через ее поры, оставляет на них песчинки, пыль и грязь. Фильтрующий элемент периодически меняется вместе со всеми осадками. Мыть бумажный элемент нет смысла, поэтому его просто меняют. Бензин тоже проходит очень тщательную очистку. На первой стадии он очищается сеткой, которая имеется на приемной трубе бензобака, затем за дело берется сетчатый фильтр в топливном насосе, и. наконец, процесс очистки завершает фильтр тонкой очистки топлива, расположенный между насосом и карбюратором. Но и это еще не все. На карбюраторе имеется еще один сетчатый фильтр. Такой сложный многоступенчатый процесс очистки топлива необходим потому, что мельчайшая песчинка может засорить очень маленькие отверстия в карбюраторе. Поэтому он должен быть очень чистым, без сора. А сейчас рассмотрим работу простейшего карбюратора, изображенного на рисунке. Во время такта впуска поршень в цилиндре перемещается вниз, и через открытый впускной клапан, как насосом, «затягивает» в цилиндр рабочую смесь. Так вот, «затягивается» она как раз из карбюратора, а точнее, из смесительной камеры карбюратора. Смесительной потому, что именно в ней топливо смешивается с воздухом. В нижней ее части установлена заслонка. Она может закрывать и открывать выход из смесительной камеры. Дроссельная заслонка тягой соединена с педалью «газа», расположенной под ногами водителя. Нажимая на эту педаль, водитель регулирует количество поступающей в цилиндры рабочей смеси. При открытой дроссельной заслонке через смесительную камеру проходит воздух. Воздух, проходя мимо распылительной трубки, или жиклера захватывает с собой частички топлива, которые, интенсивно испаряясь в смесительной камере, образуют горючую смесь. Казалось бы, все просто. Но это не так. Нарисованный карбюратор — простейший. Такой карбюратор исправно работает только при равномерном установившемся движении автомобиля. А это только лишь очень малое время эксплуатации автомобиля. А теперь рассмотрим все возможные варианты работы автомобильного двигателя с точки зрения состава рабочей смеси и, вследствие этого, работы карбюратора. А заодно и познакомимся с разными дополнительными устройствами и системами карбюратора. Процесс работы двигателя начинается с его запуска или заводки. Этот процесс называется «пуском холодного двигателя». Причем не работавший долгое время двигатель считается «холодным» независимо от времени года, даже жарким летом, а зимой — особенно. Заглянем как бы внутрь двигателя в этом состоянии и посмотрим, что же там происходит и что требуется от карбюратора, чтобы двигатель сразу заработал. Во-первых, из-за того, что стартер вращает коленчатый вал двигателя с малыми оборотами, рабочая смесь поступает в цилиндр с маленькой скоростью. Во-вторых, из-за того, что стенки цилиндра и впускной трубопровод холодные, на них в виде капелек оседает большая часть паров бензина, тем самым смесь обедняется, то есть количество топлива в ней уменьшается. Для быстрого запуска двигателя в карбюраторе имеется специальное пусковое устройство (см. рисунок ниже).
 Из теории мы с тобой уже знаем, что, для того чтобы в названных выше нелегких условиях в рабочей смеси оставалось необходимое содержание парообразного топлива, его нужно подавать больше, с расчетом на то, что часть топлива осядет на стенках впускного трубопровода, то есть смесь должна быть богатой.Давай рассмотрим, из чего же состоит система пуска. Из поплавковой камеры карбюратора топливо через главный топливный жиклер поступает в распылитель и канал холостого хода, в котором имеется топливный жиклер холостого хода. В верхней части расположена воздушная заслонка с автоматическим клапаном. Воздух поступает через канал холостого хода. Также имеются два отверстия, причем проходное сечение одного из них может регулироваться. И, наконец, упомянем об уже известной дроссельной заслонке, управляемой педалью с рабочего места водителя.Поплавковая камера карбюратора представляет собой ванночку, наполненную бензином. В ней плавает поплавок в виде маленького бочонка. Он соединен с краником. Когда уровень бензина понижается, поплавок открывает краник, и новый бензин заливается в ванночку. Таким образом, поддерживается строго определенный уровень топлива в поплавковой камере. А вот в нижней части поплавковой камеры есть отверстие. Это канал для топлива с главным топливным жиклером.Немного о жиклерах. Жиклер – это маленький болтик с просверленным внутри отверстием. Отверстие в жиклере строго определенного диаметра, который рассчитывается при проектировании карбюратора. Любая система карбюратора не обходится без жиклеров. Жиклеры, хоть с виду и маленькие, невзрачные, но на самом деле необходимые детали карбюратора. Стоит попасть крошечной песчинке или волоску в один из жиклеров, и автомобиль резко меняется в «поведении»: то подолгу не запускается двигатель, то разгон «вялый», то просто автомобиль не может тронуться с места…Частенько можно видеть на обочине дороги беспомощные автомобили с поднятыми капотами и водителей, озабоченно погрузившихся в содержимое моторного отсека и безуспешно пытающихся «возвратить к жизни» своего четырехколесного друга. А причина часто кроется в крохотном жиклерчике, который засорился и не может пропускать топливо или воздух.А теперь дальше. Перед запуском двигателя водитель с помощью специальной кнопки с тросиком закрывает воздушную заслонку, уменьшая количество воздуха в смеси, и немного приоткрывает дроссельную. Затем стартер, напоминающий электромоторчик, подключенный к аккумуляторной батарее, начинает медленно вращать коленчатый вал. Под действием разрежения, создаваемого движущимся вниз поршнем, топливо вытекает в смесительную камеру. Но так как дроссельная заслонка закрыта, а разрежение выше ее мало, то через распылитель топлива вытекает мало, а основная часть поступает вверх по каналу через топливный жиклер холостого хода и далее, смешиваясь с воздухом, подается в пространство под дроссельную заслонку. Это происходит оттого, что при закрытой дроссельной и воздушной заслонках разрежение в нижней части смесительной камеры относительно велико. Как раз в это место и подается смесь для того, чтобы даже при столь малом разрежении частицы топлива все же дробились, испарялись и активно перемешивались с воздухом, образуя однородную рабочую смесь.Как только в цилиндрах двигателя произошел процесс воспламенения смеси, и этот цилиндр совершил такт рабочего хода, на некоторое время, вследствие этого, повышаются обороты коленчатого вала. Чтобы двигатель не захлебнулся топливом, нужно добавить воздуха. Это делает автоматический клапан, установленный в воздушной заслонке. Он открывается и пропускает достаточно воздуха для работы холодного двигателя, впуская порцию воздуха и обедняя тем самым смесь.Но по мере прогрева двигателя водитель вручную постепенно открывает воздушную заслонку. Когда воздушная заслонка открывается полностью, двигатель начинает работать тихо и ровно на оборотах холостого хода.Как только двигатель прогрелся до рабочей температуры и заработал ровно и с малыми оборотами, система пуска передала его «из рук в руки» другой системе — системе холостого хода (см. рисунок).
 Сейчас мы опять рассмотрим условия в цилиндре двигателя и, как следствие, те функции, которые должна выполнять система холостого хода.Коленчатый вал вращается медленно, в цилиндрах остается еще большое количество отработавших газов, которые не успевают покинуть его через выпускной клапан. Вследствие малого разрежения в цилиндре количество поступающей рабочей смеси невелико. Поступающая рабочая смесь, перемешиваясь с остатками отработавших газов, горит медленно, и вследствие этого двигатель работает неустойчиво. Надо увеличить скорость сгорания рабочей смеси, поступающей в цилиндр. А для этого необходимо сделать смесь обогащенной.Вот этим-то и занимается система холостого хода, которая необходима для обеспечения работы двигателя при медленной скорости вращения коленчатого вала, когда водитель не нажимает на педаль «газа», и дроссельная заслонка закрыта. При этом через смесительную камеру карбюратора проходит слишком слабый поток воздуха, который не может заставить бензин вытекать из распылителя. Поэтому в карбюраторе есть канал, который обходит все двери-заслонки. В нем топливо смешивается с воздухом и вытекает сразу во впускную трубу. Количество поступающей смеси регулируется специальным винтом.Рассмотрим дальше процесс работы карбюратора. Двигатель заработал, прогрелся до рабочей температуры. Теперь пора в путь. Автомобиль трогается с места и движется по хорошей дороге с невысокой скоростью. Нагрузка на двигатель средняя, и от него не требуется полной мощности.Для его работы нужна экономичная смесь, которая должна быть обедненной. Именно для этого и служит главная дозирующая система, схема которой изображена на рисунке.
Двигателю достаточно того топлива, которое захватывает с собой воздух, проходя через смесительную камеру. Пока автомобиль едет с одной и той же скоростью, смесь обедняется – топлива в ней мало.Иногда необходимо резко увеличить скорость автомобиля или разогнаться. Для быстрого увеличения оборотов в карбюраторе установлен насос-ускоритель (см. рисунок).
При резком открытии дроссельной заслонки в момент увеличения нагрузки смесь обедняется, и двигатель может остановиться. Резкое обеднение смеси объясняется тем, что в этот момент истечение топлива из жиклеров отстает от возрастающего воздушного потока. При резком открытии дроссельной заслонки рычаг быстро опускает тягу привода насоса вниз. Тяга с планкой нажимает через пружину на шток с поршнем, который, резко опускаясь, давит на топливо Обратный клапан под давлением топлива закрывается, и топливо, поднимая нагнетательный клапан, через распылитель впрыскивается в смесительную камеру, не допуская этим обеднения смеси. Двигатель быстро набирает необходимые обороты.А теперь поехали дальше. На пути нашего автомобиля встретилась горка, на которую необходимо въехать. От двигателя требуется уже полная отдача. И тут на помощь главной дозирующей системе приходит экономайзер.При движении в горку от двигателя требуется большая мощность, чем на ровной дороге. Так вот это достигается увеличением количества рабочей смеси и ее обогащением, т.е. увеличением количества в ней топлива. Такой состав смеси еще называют «мощностным» составом, от слова «мощь», «сила».При открытии дроссельной заслонки почти полностью топлива, накачанного насосом-ускорителем, не хватает, и вступает в работу экономайзер. Водитель сильнее нажимает на педаль «газа», рычаг, закрепленный на оси дроссельных заслонок, через серьгу и тягу перемещает шток привода вниз. Шток нажимает клапан экономайзера, и дополнительное топливо из поплавковой камеры через отверстие, открытое клапаном, и жиклер экономайзера поступает по каналу, дополняя топливо, вытекающее из главного топливного жиклера, прямо в смесительную камеру карбюратора. Таким образом, в смесительной камере оказывается большее количество топлива, которое, смешиваясь с воздухом, образует обогащенную рабочую смесь, так необходимую для движения при возросших нагрузках.Таким образом, мы рассмотрели в отдельности устройство и работу всех устройств карбюратор. Видео по принципу работы карбюратора Карбюратор |
karbiuator.ru
