Принцип работы простейшего карбюратора
Принцип действия простейшего карбюратора
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Карбюратор автомобиля
Принцип действия простейшего карбюратораДля грамотной эксплуатации карбюратора необходимо изучить прежде всего конструктивные его особенности и понять принципы работы систем на различных режимах, знать возможные неисправности и разрегулировки, причины их возникновения, а также методы обнаружения и устранения.
Прежде чем приступить к описанию устройства современных карбюраторов, полезно познакомиться с устройством и работой простейшего карбюратора. Такой карбюратор (рис. 1) содержит минимально возможное количество элементов: поплавковую камеру, поплавок, связанный через рычаг со стенкой поплавковой камеры, топливный клапан с иглой, топливный жиклер, топливный канал с распылителем и главный воздушный канал с размещенными в нем диффузором и дроссельной заслонкой.
В поплавковой камере за счет поплавка с иглой и топливного клапана поддерживается постоянный уровень топлива h, поступающего из бензинового бака.
Главный воздушный канал обеспечивает подачу воздуха в карбюратор. В своей средней части он сужается, образуя диффузор, который предназначен для увеличения скорости воздушного потока, обеспечивающей улучшение условий испарения топлива и смесеобразования.
Дроссельная заслонка служит для изменения количества горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя в соответствии с требуемой мощностью.
Рис. 1. Принципиальная схема простейшего карбюратора
Работа автомобильного карбюратора осуществляется по принципу обычного пульверизатора.
При неработающем двигателе давление в поплавковой камере и в зоне распылителя в диффузоре одинаковое. При пуске двигателя разрежение, возникающее в цилиндре при ходе всасывания, передается через впускной трубопровод и главный воздушный жиклер в зону распылителя. В результате за счет возникшей разности давления в поплавковой камере и диффузоре топливо подается из поплавковой камеры к распылителю и вытекает из него в главный воздушный канал, смешивается с воздухом и поступает в цилиндры. Повышение скорости потока воздуха при его прохождении через диффузор приводит к дальнейшему снижению давления в зоне распылителя.
Уменьшать сечение диффузора можно только до определенного предела, так как в дальнейшем это вызывает повышенное сопротивление для прохода воздуха, что сопровождается снижением мощности двигателя из-за уменьшения коэффициента наполнения цилиндров.
Важнейшим параметром карбюратора является приготовляемый им состав горючей смеси, который характеризуется коэффициентом избытка воздуха а. Этот коэффициент представляет собой отношение действительной массы воздуха в горючей смеси, приходящейся на 1 кг топлива, к теоретически необходимой для полного сгорания 1 кг топлива.
Численное значение коэффициента ос может быть как > 1 (смесь переобедненная), так и < 1 (смесь переобогащенная). Изменение состава горючей смеси простейшим карбюратором в зависимости от расхода воздуха GB показано на рис. 2. На малых нагрузках (степень открытия дроссельной заслонки менее 50%) горючая смесь (кривая 1) чрезвычайно обеднена, а на средних и больших нагрузках (свыше 50%), наоборот, обогащена. Основной причиной такого характера изменения состава горючей смеси является непропорциональное изменение удельного расхода воздуха и топлива в зависимости от разрежения. Так, при изменении разрежения в диффузоре удельный расход воздуха практически не изменяется, а удельный расход топлива изменяется пропорционально разрежению. Вследствие этого при больших расходах воздуха удельный расход топлива возрастает более интенсивно. Кроме того, обеднение горючей смеси на малых нагрузках обусловлено также и тем, что относительные затраты энергии на подъем топлива к распылителю по сравнению с высокик и нагрузками существенно больше.
Рис. 2. Изменение состава горючей смеси, приготавлгааемой простейшим карбюратором
Даже если простейший карбюратор на малых нагрузках отрегулировать на/приготовление смеси необходимого состава, то при переходе к большим нагрузкам горючая смесь чрезвычайно переобогатится и будет находиться даже за пределами воспламеняемости. Если же, напротив, простейший карбюратор отрегулировать на необходимый состав горючей смеси при работе двигателя на больших нагрузках, то при переходе к малым нагрузкам горючая смесь будет сильно обеднена и окажется также за пределами воспламеняемости.
Таким образом, состав горючей смеси имеет важное практическое значение для эффективного протекания рабочего процесса. Для обеспечения нормальной работы двигателя на различных режимах карбюратор должен приготавливать горючую смесь оптимального состава, представленного кривой -2.
При пуске и прогреве холодного двигателя в связи с конденсацией части бензина и образованием пленки топлива на холодных стенках впускного тракта и цилиндров горючая смесь должна быть настолько богатой, чтобы она обеспечивала достаточное количество испаренного топлива для надежного воспламенения.
При низкой частоте вращения коленчатого вала на режимах холостого хода или малых нагрузках количество горючей смеси невелико, а относительное количество остаточных газов возрастает. Топливовоздушная смесь в этом случае горит крайне медленно,
двигатель работает неустойчиво, поэтому горючая смесь должна быть обогащенной (а < 0,85).
На средних нагрузках горючая смесь должна быть обедненной (а > 1,0), что обеспечивает наименьший расход топлива в эксплуатации.
При полных нагрузках для достижения максимальной мощности горючая смесь на участке полных нагрузок (80-100%, кривая 2) должна иметь обогащенный состав.
При резком увеличении нагрузок от минимальных до максимальных горючая смесь кратковременно должна быть обогащена.
Сопоставительный анализ кривых 1 к 2 показывает, что простейший карбюратор не обеспечивает требуемого состава горючей смеси на различных режимах работы двигателя.
В наибольшей степени этому требованию отвечает участок мощностного состава горючей смеси на кривой 3, представляющей собой дроссельную характеристику реального карбюратора ДААЗ 2105-1107010.
Читать далее: Общее устройство современных карбюраторов
Категория: - Карбюратор автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
ЛЕКЦИЯ № 3 Тема «Простейший карбюратор, работа и недостатки работы»
План занятия
1. Организационный момент – 3 мин.
2. Опрос студентов по предыдущему материалу – 10 мин.
3. Изложение нового материала – 55 мин.
4. Закрепление нового материала -12 мин.
5. Подведение итогов – 7 мин.
6. Задание на дом – 3 мин.
Итого: 90 мин.
Оборудование занятия:
– Мультимедиа, компьютер, DVD – диски;
– Слайды, плакаты;
– Учебные элементы;
Опрос (фронтальный)
Вопросы:
Ø Что называется системой питания ДВС? Назовите общий состав системы питания карбюраторного ДВС.
Ø Каково назначение бензонасоса, его устройство и работа?
Ø Назначение и типы воздушных фильтров?
Ø Назначение и типы топливных фильтров?
Ø Назначение впускных и выпускных трубопроводов (коллекторов)?
Изложение нового материала
Лекция № 3
Закрепление нового материала:
(проводится фронтальный опрос по изложенной теме)
Ø Разбираем правильность ответов.
Ø Выставляем оценки, комментарий;
Ø
Задание на дом:
Ø Заполнить тетрадь для лабораторных работ по пройденной теме.
Ø Повторить пройденный материал.
Ø Не забываем про конструкторские разработки.
(Конспект лекции № 3)
Карбюрация
Процесс приготовления горючей смеси из паров бензина и воздуха называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит процесс приготовления горючей смеси, называется карбюратором. К карбюраторам предъявляются следующие основные требования:
- точное дозирование топлива на всех режимах работы двигателя;
- хорошее дробление бензина;
- высокое паросодержание горючей смеси.
На двигателях устанавливают карбюраторы эмульсионного типа. Их принцип действия основан на том, что из-за большой разницы в скоростях движения воздуха и топлива, проходящих через смесеобразующее устройство, струя топлива разбивается на мельчайшие частицы с образованием паровоздушной горючей смеси.
Принцип работы карбюратора аналогичен принципу работы пульверизатора. Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры 8 (рис. 11, а) с поплавком 9 и игольчатым клапаном 10. Поплавковая камера предназначена для поддержания определенного уровня топлива на выходе в смесительную камеру 6, где и происходит смешивание мелкораспыленного бензина с воздухом. Бензин выходит в смесительную камеру через жиклер 7 и распылитель 4. Жиклер — это калиброванное отверстие, которое может пропустить строго определенное количество бензина. В карбюраторах устанавливаются и воздушные жиклеры, предназначенные для пропуска определенного количества воздуха. Распылитель необходим для подачи бензина в смесительную камеру. Для обеспечения пульверизации бензина воздух за счет разрежения должен проходить с большой скоростью. Для ускорения движения воздуха, а, следовательно, для поступления необходимого количества бензина служит диффузор 3. Для предотвращения произвольного вытекания бензина при перекосах двигателя выход из распылителя должен быть на 2…3 мм выше уровня бензина в поплавковой камере.
|
Топливо в поплавковую камеру подводится через трубопровод 1 и игольчатый клапан 10. При повышении уровня топлива в поплавковой камере поплавок всплывает, поднимая клапан. Когда топливо достигает определенного уровня, клапан закрывает седло и перекрывает поступление бензина внутрь поплавковой камеры. Для регулирования количества смеси, направляемой в цилиндры двигателя, служит дроссельная заслонка 5. С увеличением ее открытия увеличивается количество подаваемой в цилиндр двигателя горючей смеси, а, следовательно, увеличивается частота вращения коленчатого вала и развиваемая двигателем мощность. Карбюратор работает следующим образом. При такте впуска, когда поршень движется от ВМТ к НМТ, в цилиндре создается разрежение, передающееся через впускную трубу в смесительную камеру карбюратора. Одновременно в смесительную камеру
поступают очищенный воздух из воздушного фильтра и бензин из поплавковой камеры через жиклер и распылитель. В диффузоре происходить их смешивание.
Под действием быстрого движения воздуха бензин разбивается на мелкие капли, которые испаряются и смешиваются в виде паров с воздухом. Разрежение в диффузоре зависит от степени открытия дроссельной заслонки. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем сильнее будет разрежение в диффузоре, и больше будет истекать топлива. Если, дроссельную заслонку прикрыть, то разрежение в диффузоре уменьшится и уменьшится истечение бензина из поплавковой камеры. Процесс перемешивания мелкораспыленного топлива с воздухом (образование горючей смеси) начинается в момент поступления его из распылителя в диффузор и продолжается при движении смеси по карбюратору, впускному трубопроводу и в самих цилиндрах.
Если часть топлива испариться не успевает, то оно через зазоры между поршнем и цилиндром стекает в поддон картера двигателя. Интенсивное перемешивание горючей смеси с воздухом происходит в щели между выпускным клапаном и его седлом. Заканчивается процесс смесеобразования в цилиндре двигателя при такте сжатия. Для поддержания атмосферного давления внутри поплавковой камеры в крышке карбюратора имеется вентиляционное отверстие 2.
Элементарный карбюратор имеет только один топливный жиклер, который может пропускать определенное количество бензина. Если установить жиклер с расчетом подачи топлива на максимальные обороты коленчатого вала, то при переходе на минимальные обороты в цилиндры двигателя будет подаваться очень богатая смесь, которая гореть не может. Если же установить жиклер с расчетом подачи топлива на малые обороты, то на больших оборотах двигатель работать не сможет из-за сильного обеднения смеси.
Однако в простейшем карбюраторе по мере открытия дроссельной заслонки коэффициент избытка воздуха а (рис.11, б) уменьшается и горючая смесь все
больше обогащается. При этом только лишь в двух случаях (точки 1 и 2) ее состав совпадает с требуемым составом горючей смеси (при полностью открытой и некотором промежуточном положениях дроссельной заслонки). Следовательно,
характеристика (кривая А) простейшего карбюратора существенно отличается от характеристики (кривая Б) идеального карбюратора, который обеспечивает экономичную по составу горючую смесь при всех промежуточных положениях дроссельной заслонки и мощностную при полностью открытой. Таким образом, простейший карбюратор имеет следующие недостатки:
- из-за отсутствия специального обогатительного устройства не позволяет запустить холодный двигатель;
- при прикрытой дроссельной заслонке (работа двигателя на малых оборотах) не может подавать в цилиндр необходимое количество бензина;
- не обеспечивает работу двигателя при резком открытии дроссельной заслонки;
- не обеспечивает необходимого обогащения смеси при работе двигателя на полных нагрузках.
Для обеспечения нормальной работы на различных режимах в современных карбюраторах имеются дополнительные устройства:
- пусковое устройство, предназначенное для приготовления горючей смеси богатого состава при запуске холодного двигателя;
- система холостого хода, позволяющая двигателю работать с малыми нагрузками;
- главная дозирующая система, которая должна поддерживать работу двигателя на средних режимах, приготавливая горючую смесь обедненного состава;
- экономайзер или эконостат для обогащения горючей смеси с целью получения от двигателя полной мощности;
- ускорительный насос для обеспечения принудительного впрыска топлива при резком открытии дроссельной заслонки.
Режимы работы двигателя
Под установившимся режимом работы следует понимать способность двигателя длительное время сохранять стабильные показатели при неизменной частоте вращения. Карбюраторный автомобильный двигатель имеет следующие основные режимы работы: пуск холостой ход, малая нагрузка, средняя нагрузка, максимальная нагрузка, переход с малой нагрузки на максимальную, (таблица 1).
Требуемый состав смеси для различных режимов
| Режим работы двигателя | Количество топлива, % от номинала | Количество воздуха | Коэффициент избытка воздуха | Вид смеси |
| Максимальной мощности | 90…100 | норма | 0,85…0,9 | Обогащенная |
| Основной (средняя частота вращения) | 50…70 | норма | 1,12…1,15 | Обедненная |
| Разгон | 110…120 | норма | 0,8…0,9 | Обогащенная |
| Холостой ход при минимальной частоте вращения | 20…30 | мало | 0,7…08 | Богатая |
| Пуск | 150…180 | мало | 0,4…0,6 | Очень богатая |
Необходимо отметить, что это деление условно, так как при эксплуатации двигатель работает в режиме переменных нагрузок и частот вращения коленчатого вала, т.е. на неустановившихся режимах. При пуске непрогретого двигателя требуется очень богатая смесь α=0,3…0,5, так как при малой частоте вращения коленчатого вала топливо плохо перемешивается с воздухом, слабо испаряется, конденсируется на стенках впускного тракта в виде топливной пленки. Это приводит к тому, что в цилиндры двигателя попадает незначительное количество пусковых фракций, обеспечивающих гарантированный пуск двигателя. Переобогащение смеси при пуске двигателя способствует поступлению в цилиндры двигателя
достаточного количества пусковых фракций.
На режиме холостого хода при малой частоте вращения в цилиндры двигателя подается смесь с α = 0,7…0,9. Необходимость обогащения смеси вызвана значительным количеством остаточных газов, остающихся в цилиндрах двигателя вследствие ухудшения процесса газообмена при прикрытой дроссельной заслонке, поэтому лишь богатая смесь обеспечивает устойчивую работу двигателя.
Режимы малых и средних нагрузок являются наиболее характерными для автомобильного двигателя в процессе эксплуатации, поэтому желательно именно на этих режимах обеспечить необходимую топливную, экономичность. Это достигается подачей в цилиндры двигателя смеси с α = 1,05… 1,10 (экономичная смесь).
При переходе от режима, при котором достигаются наилучшие экономические показатели двигателя, к режиму полной нагрузки требуется богатая смесь с α = 0,85…0,90, так как при таком составе достигается максимальная скорость сгорания заряда, поступившего в цилиндры двигателя.
Режим резкого перехода от малых нагрузок к максимальным характерен для разгона автомобиля. При резком открытии дроссельной заслонки возможно обеднение горючей смеси, так как топливо в силу того, что имеет большую массу, чем воздух, и вследствие гидравлического сопротивления каналов и жиклеров не успевает набрать скорость, обеспечивающую необходимое соотношение топлива и воздуха в смесительной камере карбюратора. Поэтому карбюратор снабжается специальным устройством, предотвращающим обеднение смеси.
При работе на основном режиме (средних значениях частоты вращения) смесь должна быть обедненной, а простейший карбюратор ее обогащает; при пуске смесь должна быть богатой, а карбюратор ее обедняет и т. д.
Способы компенсации состава смеси. Изменение состава смеси в соответствии с режимом работы двигателя называется компенсацией состава смеси.
Прежде всего, карбюратор должен обеспечить основной режим — создать обедненную смесь для экономичной работы двигателя. Для этой цели в карбюраторе имеются устройства, которые изменяют характеристику простейшего карбюратора, — системы компенсации состава смеси. Различают два способа компенсации смеси: 1) изменение соотношения сечений жиклера и диффузора fД/fЖ; 2) изменение соотношения перепада давления у главного жиклера и в диффузоре. Для реализации первого способа применяют два-три диффузора. При малых скоростях воздуха работает малый диффузор, а потом вступает в работу большой.
При втором способе используют компенсационные колодцы (рис. 12, а). Такой колодец с воздушным жиклером 3 размещают между главным жиклером 2 и распылителем 6. За счет воздушного жиклера перепад давления на главном жиклере уменьшается и в результате снижается скорость движения топлива через главный жиклер, а, следовательно, и расход топлива, увеличивается а и обедняется смесь.
Следует иметь в виду, что для экономичной работы двигателя пропускная способность воздушного жиклера имеет такое же важное значение, как и пропускная способность топливного жиклера.
Диффузор, главный жиклер, распылитель и система компенсации составляют главную дозирующую систему — ГДС.
Экономайзеры и эконостаты применяют в режиме максимальной мощности для получения обогащенной смеси. В них использован первый способ компенсации: при определенной величине открытия дросселя у экономайзеров механически (рис. 12, б), а у эконостатов пневматически (при значительном перепаде давления) в работу вступает дополнительный жиклер 10, через который проходит добавочное количество топлива. Смесь обогащается до а = 0,85…О,9.
Ускорительные насосы. При резком нажатии на дроссель, например при обгоне, смесь обедняется, и двигатель не может развить максимальную мощность. Обогащение смеси производится ускорительным насосом, который подает только одну порцию топлива, а потом уже вступает в действие экономайзер. Поршень 16 (рис. 12, д) одновременно с открытием дросселя движется вниз, давление топлива прижимает шарик клапана 17 к седлу, закрывая канал из поплавковой камеры, поднимает иглу клапана 18. Через форсунку 19 данная порция топлива впрыскивается в горловину диффузора. Вместо ускорительных поршневых насосов все чаще применяют диафрагменные.
Система холостого хода. На холостом ходу требуется мало смеси, но она должна быть обогащенной. Для получения такой смеси применяют систему холостого хода (рис. 12 , в), представляющую собой отдельный карбюратор с топливным 12 и воздушным 13 жиклерами. На этом режиме дроссель прикрыт, а смесь выходит через отверстие за дросселем. Количество смеси регулируют винтом 14 (винт количества).
Принудительный холостой ход — это режим работы двигателя при движении автомобиля накатом с отпущенной педалью акселератора, но, не выключая передачи в коробке передач. В данном режиме коленчатый вал двигателя вращается от колес автомобиля. Для экономии топлива нужно выключить его подачу. Такую задачу выполняет экономайзер принудительного холостого хода. Он представляет электромагнитный клапан, который при частоте Вращения более 1500…1700 об/мин и отпущенной педали акселератора перекрывает топливный канал системы холостого хода. Для работы экономайзера принудительного холостого хода обязательно нужны два датчика: частоты вращения и положения дроссельной заслонки. Сигналы с этих датчиков обрабатываются в специальном реле. Эта система позволяет уменьшить расход топлива на 10…20 % на каждые 100 км пробега.
При пуске двигателя смесь должна быть очень богатой (особенно при пуске холодного двигателя). Для получения такого состава смеси воздушную заслонку закрывают (рис.12, г), а дроссель прикрывают. В воздушной заслонке установлен клапан 15, который пропускает небольшое количество воздуха. Так как разрежение из цилиндра действует на все топливные жиклеры, то топливо в диффузор поступает через все жиклеры и системы, что обеспечивает богатую смесь.
Рис. 12 Способы формирования желаемой характеристики карбюратора:
а – компенсация состава смеси; б – действие экономайзера; в – система холостого хода;
г – действие систем при пуске двигателя; д – действие ускорительного насоса;
1 – поплавковая камера; 2 – главный жиклер; 3 – воздушный жиклер; 4 – дроссельная заслонка;
5 – диффузор; 6 – распылитель; 7 – воздушная заслонка; 8 – шток; 9 – клапан экономайзера;
10 – жиклер экономайзера; 11 – компенсационный колодец; 12 и 13 – топливный и воздушный жиклеры системы холостого хода; 14 – регулировочный винт; 15 – воздушный клапан;
16 – поршень ускорительного насоса; 17 – обратный клапан; 18 – клапан; 19 – форсунка;
В современных карбюраторах в воздушной заслонке нет клапана, но в системе пуска имеется диафрагменная камера, которая через систему тяг
при первых вспышках в цилиндрах двигателя приоткрывает воздушную заслонку.
Привод управления заслонками карбюратора
Управление дроссельными заслонками. Для управления карбюратором в кабине водителя имеется педаль управления 1 (рис. 13) с возвратной пружиной и рычагом. К рычагу при помощи пальца присоединяется трос привода дроссельных заслонок 7. Для регулировки привода имеются регулировочные гайки 6. Трос 7 соединяется с промежуточным рычагом привода 8, установленным на кронштейне 9. Дроссельные заслонки приводятся в
действие тягой привода 10. При нажатии на педаль трос 7 поворачивает промежуточный рычаг 8 и тягой 10 привода открывает дроссельные заслонки.
Рис.13 Привод управления карбюратором:
1 – педаль управления; 2 – прокладка упора педали; 3 – рукоятка отравления воздушной заслонкой; 4 – оболочка тяга; 5 – тяга привода воздушной заслонки; 6 – регулировочные гайки; 7 – трос привода дроссельных заслонок; в – промежуточный рычаг привода; 9 - кронштейн промежуточного рычага; 10 - тяга привода дроссельных заслонок
Закрываются заслонки возвратной пружиной. На грузовых автомобилях для управления дроссельными заслонками кроме ножной педали имеется и ручной привод. Он состоит из рукоятки привода, при помощи тяги соединенной с рычагом привода дроссельных заслонок. Тяга помещена в гибкую оболочку и крепится в специальном кронштейне. При вытягивании рукоятки привода дроссельные заслонки открываются (педаль подачи топлива при этом опускается).
Ручным приводом дроссельных заслонок можно установить постоянные обороты коленчатого вала. Ручной привод дроссельных заслонок необходим для двигателей, которые могут запускаться с помощью пусковой рукоятки. Дроссельные заслонки легковых автомобилей, микроавтобусов и грузовых автомобилей малой грузоподъемности, как правило, не имеют ручного привода.
Управление воздушными заслонками. Воздушные заслонки на всех двигателях имеют ручной привод (см. рис. 13). Основными деталями является рукоятка управления воздушной заслонкой 3, закрепленная на панели приборов в кабине водителя, и тяга 5, присоединенная к рукоятке и находящаяся внутри оболочки 4. Оболочка закреплена в кронштейне, а тяга присоединена к рычагу управления воздушной заслонкой.
При помощи ручного привода заслонки можно зафиксировать в любом промежуточном положении, так как трение троса об оболочку не позволяет пружинам изменить установленное положение.
Система рециркуляции отработавших газов. Часть автомобилей снабжена системой рециркуляции отработавших газов. Система состоит из клапана рециркуляции 8 (рис.14), установленного на газопроводе, термовакуумного включателя 4, ввернутого в водяную рубашку головки блока цилиндров, и двух соединительных шлангов.
Рециркуляция отработавших газов во впускной тракт осуществляется на двигателе, прогретом до температуры охлаждающей жидкости не ниже 35…40о С, на частичных нагрузках.
Система не работает на оборотах холостого хода и при полном открытии дроссельных заслонок, так как отверстие, передающее разрежение на диафрагменный механизм клапана рециркуляции, расположено над дроссельной заслонкой карбюратора.
Рис 14 Схема рециркуляции отработавших газов:
1 – шланг от термовакуумного включателя к клапану рециркуляции; 2 – шланг от термовакуумного включателя к карбюратору; 3 – карбюратор; 4 – термовакуумный включатель; 5 – головка цилиндров; 6 – выпускной коллектор; 7 – впускноая труба; 8 – клапан рециркуляции; А – на холостом двигателе; Б – на прогретом до температуры 400 С двигателе, на частичных нагрузках.
Список литературы:
1. Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А.А., «Автомобили», М., Академия, 2007 г.
2. Богатырев А.В. и др., «Автомобили», М., Колосс, 2004 г.
3. Вишняков Н.Н. и др., «Автомобиль. Основы конструкции», М., Машиностроение, 1986.
4. Тур Е.Я., Серебряков К.Б., Жолобов А.А., «Устройство автомобиля», М., Машиностроение, 1991 г.
kursak.net
Принцип работы карбюратора. Смесеобразующая система
Совершенство процесса смесеобразования в большой степени зависит от конструкции и регулировки смесеобразующей системы, поэтому последняя является наиболее важной частью системы питания.На рис. 2 показан схематический разрез смесеобразующей системы карбюраторного двигателя.
Принцип работы карбюратора
Топливо из бака подается в камеру [8] карбюратора [2], в которой поддерживается постоянство уровня.
Сохранение постоянного уровня топлива в камере в подавляющем большинстве карбюраторов осуществляется с помощью специального механизма, снабженного поплавком, и потому такую камеру обычно называют поплавковой.В карбюраторе происходит дозирование топлива, его первоначальное распыление и перемешивание с воздухом.
Количество смеси, поступающей в цилиндры двигателя, регулируется дросселем [6]. Дроссель представляет собой овальную пластину, установленную на оси в смесительной камере [7] карбюратора. Ось дросселя при помощи системы тяг и валиков соединена с педалью, находящейся в кабине водителя.
Из карбюратора горючая смесь (еще весьма несовершенная) поступает во впускной трубопровод [4]. Здесь смесь подогревается. Для этого часть стенок трубопровода нагревается отработавшими газами, идущими по выпускному трубопроводу [3], или охлаждающей жидкостью из системы охлаждения двигателя. С этой целью устраивают рубашку [5], по которой проходят горячие газы или горячая жидкость.
Рис.2 Схема смесеобразующей системы карбюраторного двигателя: 1 - воздухоочиститель; 2 - карбюратор; 3 - выпускной трубопровод; 4 - впускной трубопровод; 5 - рубашка подогрева смеси; 6 - дроссель; 7 - смесительная камера; 8 - поплавковая камера
По ветвям впускного трубопровода горючая смесь подводится к отдельным цилиндрам двигателя.Во впускном трубопроводе происходит испарение большей части топлива, а также перемешивание его паров и мельчайших капель с воздухом. Особенно интенсивное перемешивание происходит в щели между впускным клапаном и его седлом.
Последняя стадия испарения топлива и перемешивания его с воздухом происходит в цилиндре двигателя во время такта впуска и в начале такта сжатия.В зависимости от направления потока горючей смеси карбюраторы бывают с восходящим потоком (рис. 3, а), с падающим потоком (рис. 3, б) и с горизонтальным потоком (рис. 3, в).
Рис.3 Типы карбюраторов: а - карбюратор с восходящим потоком смеси; б — карбюратор с подающим потоком смеси; в - карбюратор с горизонтальным потоком смеси
В последнее время наибольшее распространение получили карбюраторы с падающим потоком.Принцип работы карбюратора с падающим потоком имеет преимущество по сравнению с карбюраторами, имеющими восходящий поток, заключается главным образом в более удобном расположении. Карбюраторы с падающим потоком устанавливаются сверху двигателя и при низком размещении последнего более доступны для обслуживания, чем карбюраторы с восходящим потоком. Указанное преимущество в известной степени относится и к карбюраторам с горизонтальным потоком.Кроме того, по некоторым экспериментальным данным карбюраторы с падающим потоком позволяют получить от двигателя несколько большую мощность и лучшую экономичность, чем карбюраторы с восходящим потоком.
Разницы в принципах работы карбюраторов с различным направлением потока смеси нет. Поэтому рассмотрение принципиальных схем карбюраторов может производиться для любого направления потока.Для питания многоцилиндровых двигателей часто устраивают двухкамерные и четырехкамерные карбюраторы, называемые так по числу имеющихся в и их смесительных камер.Многокамерные карбюраторы бывают с параллельным (одновременным) и последовательным открытием дросселей.
Рис.4 Схема двухкамерного карбюратора с параллельным открытием дросселей:1 и 2 — смесительные камеры карбюратора;3 п 4 — дроссели; 5поплавковая камера
Двухкамерный карбюратор с параллельным открытием дросселей (рис. 4) представляет собой по существу два одинаковых карбюратора, выполненных как одно целое и имеющих общую поплавковую камеру и общий входной патрубок.У двухкамерного карбюратора с последовательным открытием дросселей вначале открывается дроссель одной (основной) камеры. Когда его открытие достигает 70—80% от полного, начинает открываться дроссель другой (дополнительной) камеры. Полного открытия оба дросселя достигают одновременно.Четырехкамерные карбюраторы состоят или из четырех одинаковых параллельно работающих секций, у
Рис. 4. Схема двухкамерного карбюратора с параллельным открытием дросселей:1 и 2 — смесительные камеры карбюратора; 3 п 4 — дроссели; 5поплавковая камеракоторых дроссели открываются одновременно, или из двух двухкамерных секций с последовательным открытием дросселей.Многокамерные карбюраторы позволяют улучшить наполнение цилиндров двигателя горючей смесью и тем самым повысить его мощность по сравнению с тем же двигателем, имеющим однокамерный карбюратор. Например, установка на двигателе ЗИЛ-120 двухкамерного карбюратора К-84 (с соответствующим специальным впускным трубопроводом) вместо однокамерного карбюратора К-82 повысила его максимальную мощность на 8—9% и максимальный крутящий момент на 5—6%.Расход топлива двигателем и токсичность отработавших газов при работе с частичными нагрузками от числа камер в карбюраторе обычно не зависят. Некоторые преимущества в этом отношении могут иметь лишь карбюраторы с последовательным открытием дросселей.Увеличение мощности двигателя при применении многокамерного карбюратора вместо однокамерного становится особенно значительным, если одновременно меняется и конструкция двигателя, в частности, уменьшается отношение хода поршня к диаметру цилиндра. В короткоходном двигателе клапаны можно сделать значительно большего диаметра, чем в длинноходном (того же литража), что в сочетании с многокамерным карбюратором позволяет значительно повысить наполнение двигателя горючей смесью, особенно при высокой частоте вращения коленчатого вала, а следовательно, и мощность двигателя.
Рубрики: Системы питания карбюраторных двигателей
avtomehanik.org
Cпецдисциплина - Простейший карбюратор
Рис. а- принципиальная схема; б - устройство; Vв - скорость движения воздуха; Р, Ратм, Р1 - давление результирующее, атмосферное и столба жидкости в распылителе; 1 - распылитель; 2 - трубка; 3 - сосуд с жидкостьюКарбюратор служит для приготовления горючей смеси (бензина с воздухом) в количествах и по составу, соответствующих всем режимам работы двигателя. Карбюратор устанавливается на впускном трубопроводе двигателя.Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры 8 с поплавком 9 и игольчатым клапаном 10, a также смесительной камеры 6, в которой находятся диффузор 3, распылитель 4 с жиклером 7 и дроссельная заслонка 5.Поплавковая камера содержит бензин, необходимый для приготовления горючей смеси. Поплавок с игольчатым клапаном поддерживают постоянный уровень бензина в поплавковой камере и распылителе — на 1—1,5 мм ниже конца распылителя. Такой уровень обеспечивает хорошее высасывание бензина и устраняет вытекание топлива из распылителя при неработающем двигателе.
Рис. Схема устройства и работы простейшего карбюратора: 1 — топливопровод; 2 — отверстие связи с воздухом; 3 — диффузор; 4 — распылитель; 5 — дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера; 7 — жиклер; 8 — поплавковая камера; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан; 11 — впускной трубопровод; 12 — цилиндр двигателя
Если уровень бензина понижается, то поплавок с клапаном опускаются, и бензин поступает в поплавковую камеру. Если уровень бензина достиг нормального, поплавок всплывает, и клапан закрывает доступ бензина в поплавковую камеру. Распылитель подает бензин в центр смесительной камеры карбюратора. Распылитель представляет собой трубку, которая входит в смесительную камеру и через жиклер сообщается с поплавковой камерой. Жиклер пропускает определенное количество бензина, который поступает в распылитель. Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием. Смесительная камера служит для смешивания бензина с воздухом. Она представляет собой патрубок, один конец которого связан с впускным трубопроводом двигателя, а другой — с воздушным фильтром. Диффузор служит для увеличения скорости потока воздуха в центре смесительной камеры. Он создает разрежение у конца распылителя. Диффузор представляет собой патрубок, суженный внутри. Дроссельная заслонка регулирует количество горючей смеси, поступающей из карбюратора в цилиндры двигателя. Карбюратор работает следующим образом. При тактах впуска в смесительную камеру 6 поступает воздух. В диффузоре 3 скорость воздуха возрастает, и у конца распылителя 4 образуется разрежение. Вследствие этого бензин высасывается из распылителя, перемешивается с воздухом и испаряется в нем. Образовавшаяся горючая смесь поступает в цилиндры 12 двигателя через впускной трубопровод 11.видео
При работе двигателя водитель управляет дроссельной заслонкой 5 из кабины автомобиля с помощью педали. Дроссельная заслонка в зависимости от нагрузки на двигатель устанавливается в различные положения, в соответствии с которыми в цилиндры двигателя поступает разное количество горючей смеси. В результате двигатель развивает разную мощность, а автомобиль движется с различными скоростями.specsvv.ucoz.ru
