ПРОЦЕСС ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ И ПРИНЦИП
РАБОТЫ КАРБЮРАТОРА ДВИГАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ С КРАНАМИ
Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией-, прибор, в
котором этот процесс осуществляется,— карбюратором.
Простейший карбюратор (рис. 26) состоит из поплавковой камеры 2 с
поплавком 1, запорной иглы 4, жиклера 6 с распылителем 13, диффузора 7,
дроссельной 8 и воздушной 12 заслонок и смесительной камеры 9.
Поплавковая камера 2, поплавок 1 и запорная игла 4 служат для
поддержания постоянного уровня топлива в распылителе. Через отверстие 5
поплавковая камера сообщается с атмосферой. Жиклер 6, представляющий
собой калиброванное отверстие в пробке или трубке, предназначен для
дозирования топлива или воздуха. Диффузор — это участок патрубка
карбюратора с постепенно увеличивающимся сечением. В центре диффузора
установлен распылитель. Участок трубы карбюратора от узкой части
диффузора (горловины) до оси дроссельной заслонки 8 называется
смесительной камерой 9.
Топливо из бака по топливопроводу 3 поступает в поплавковую камеру 2 и
заполняет ее. Когда уровень топлива в поплавковой камере достигнет
требуемого предела, поплавок 1 прижмет запорную иглу 4 к ее седлу и
поступление топлива в поплавковую камеру прекратится. При понижении
уровня поплавок опускается и игла вновь открывает доступ топлива в
поплавковую камеру.
Из поплавковой камеры топливо через жиклер 6
поступает в распылитель 13, выходное отверстие которого находится в
горловине диффузора 7. Чтобы топливо не вытекало из распылителя при
неработающем двигателе, выходное отверстие распылителя расположено на
1—2 мм выше уровня топлива в поплавковой камере. Во время такта впуска
при открытой воздушной заслонке 12 разрежение из цилиндра передается
через впускной трубопровод в смесительную камеру 9 и вызывает в ней
движение
воздуха в направлении, указанном стрелками.
Величину разрежения в смесительной камере можно регулировать дроссельной
8 и воздушной 12 заслонками.
Воздух, всасываемый в цилиндр двигателя, последовательно проходит
воздухоочиститель 11, патрубок 10 и диффузор 7. Так как проходное
сечение в горловине диффузора уменьшается, то скорость воздуха в ней
возрастает, а разрежение увеличивается. Вследствие разницы между
атмосферным давлением в поплавковой камере и диффузоре топливо
фонтанирует из распылителя и частицы его подхватываются потоком воздуха.
Струи воздуха движутся через диффузор со скоростью, примерно в 25 раз
превышающей скорость движения капель топлива, которое поступает из
распылителя. Поэтому при встрече с потоком воздуха капли топлива
распыливаются на более мелкие частицы и, смеши-ваясь с воздухом,
образуют рабочую смесь, которая поступает в цилиндры двигателя.
В результате распыливания поверхность соприкосновения частиц топлива с
воздухом увеличивается и топливо интенсивно испаряется. Для обеспечения
более полного испарения топлива впускной трубопровод обычно подогревают
отработавшими газами.
Загрязнение воздухоочистителя 11 вызывает повышение разности давлений в
поплавковой камере и диффузоре (увеличение разрежения в диффузоре и
вследствие этого повышение расхода топлива через жиклер 6). Для
устранения этого недостатка у многих карбюраторов поплавковая камера
сообщается не с атмосферой, а с входным патрубком 10 карбюратора. Такая
поплавковая камера называется балансированной или уравновешенной, а
карбюратор — балансированным.
По направлению потока воздуха и рабочей смеси карбюраторы бывают с
восходящим, падающим или горизонтальным потоками. На автомобильных
двигателях наибольшее распространение получили карбюраторы с падающим
потоком. Применение их улучшает смесеобразование и наполнение цилиндров
горючей смесью.
Для приготовления смеси требуемого состава на разных режимах работы
двигателя в конструкцию простейшего карбюратора включены следующие
дополнительные устройства: система холостого хода, главное дозирующее
устройство, пусковое устройство, экономайзер и ускорительный насос.
Система холостого хода обеспечивает бесперебойную работу двигателя на
холостом ходу. Во время работы двигателя на холостом ходу и с малыми
нагрузками дроссельная заслонка почти полностью закрыта, поэтому
разрежение и скорость воздушного потока в диффузоре настолько малы, что
истечение топлива из распылителя главного жиклера недостаточно для
образования смеси нужного состава. В то же время за дроссельной
заслонкой создается большое разрежение. В этих условиях приготовление
горючей смеси обеспечивается системой холостого хода.
Главное дозирующее устройство поддерживает на широком диапазоне средних
нагрузок постоянство наиболее экономичного обедненного состава смеси. В
карбюраторах изучаемых двигателей применены два типа главных дозирующих
устройств: с изменением разрежения у топливного жиклера; с
дополнительным жиклером и с регулированием разрежения в диффузорах.
Пусковое устройство предназначено для облегчения запуска двигателя и
представляет собой воздушную заслонку, установленную во входном патрубке
карбюратора.
Экономайзер служит для обогащения смеси при работе двигателя на больших
нагрузках путем подачи дополнительного количества топлива в смесительную
камеру. Он состоит из жик-лера и клапана, который прижимается к своему
седлу пружиной. Клапан имеет механический или пневматический привод.
Рис. 27. Карбюратор К-88:
1 — верхняя часть корпуса, 2, 27 и 38 — игольчатые клапаны, 3 — сетчатый
фильтр, 4 пробка, 5 — жиклер холостого хода, б — жиклер полной мощности,
7 — воздушный жиклер, 8 — малый диффузор, 9 и 10 — распылители, 11 —
жиклер ускорительного насоса, t2 — воздушная заслонка, 13 и 21 —
клапаны, 14 — поршень ускорительного насоса, 15 и 39 — пружина, 16 —
планка, 17 — шток привода ускорительного насоса, 18 — прокладка, 19 —
средняя часть корпуса поплавковой камеры, 20 — толкатель, 22 — тяга, 23
— седло клапана, 24 — впускной клапан, 25 — рычаг привода ускорительного
насоса, 26 — прокладка, 28 — регулировочный винт системы холостого хода,
29 и 30 — отверстия, 31 — топливный канал, 32 — дроссельная заслонка, 33
— корпус смесительных камер, 34 — главный жиклер, 35 — седло клапана
экономайзера с пневматическим приводом, 36 — воздушный канал, 37 —
жиклер экономайзера, 40 — цилиндр, 41 — поршень, 42 — поплавок, 43 —
пружина поплавка, 44 — балансировочный канал поплавковой камеры
Для дополнительного обогащения смеси при резком
открытии дроссельной заслонки предназначен ускорительный насос.
Наибольшее распространение получил ускорительный насос с механическим
приводом, в некоторых моделях карбюраторов он объединен с экономайзером.
Для регулирования числа оборотов коленчатого вала двигателя применяют
ограничитель максимального числа оборотов, так как работа двигателя с
числом оборотов коленчатого вала свыше максимально допустимых приводит к
перерасходу горючего и усиленному износу трущихся деталей.
На двигателе ЗИЛ-130 карбюратор К-88 двухкамерный, балансированный с
падающим потоком смеси. Он имеет две смесительные камеры, благодаря чему
обеспечиваются лучшие, чем при однокамерных карбюраторах, условия
смесеобразования и более равномерное распределение горючей смеси по
цилиндрам двигателя. Каждая смесительная камера карбюратора снабжена
самостоятельной главной дозирующей системой и системой холостого хода.
Обе смесительные камеры работают параллельно на всех режимах.
Входной патрубок с воздушной заслонкой, поплавковая камера,
ускорительный насос, экономайзер с механическим приводом, экономайзер с
пневматическим приводом и ограничитель числа оборотов коленчатого вала
двигателя являются общими для обеих смесительных камер.
Разъемный корпус карбюратора состоит из трех частей. Верхняя часть 1
(рис. 27) является крышкой поплавковой камеры и общим воздушным
патрубком смесительных камер. Средняя часть 19 образует корпус
поплавковой и обеих смесительных камер; в ней находятся все жиклеры
карбюратора, ведущие к ним топливные каналы, оба экономайзера и
ускорительный насос. Нижняя часть 33 представляет собой корпус
смесительных камер, в нем расположены выходные патрубки смесительных
камер с дросселями, каналы и распыливающие отверстия системы холостого
хода, а также воздушные каналы для присоединения экономайзера с
пневматическим приводом, механизма ограничителя числа оборотов и
регулятора опережения зажигания.
Топливо в поплавковую камеру карбюратора поступает через сетчатый фильтр
3. Уровень топлива поддерживается игольчатым клапаном 2 и латунным
поплавком 42, поддерживаемым пружиной 43. Поплавковая камера сообщена с
воздушным патрубком балансировочным каналом 44.
Смесительные камеры представляют собой вертикальные каналы в корпусе
карбюратора. Верхняя часть обеих камер сообщена с общим воздушным
патрубком, в средней части их на-ходятся внутренний и наружный
диффузоры, в нижней — дроссели.
Пусковым устройством карбюратора служит воздушная заслонка 12 с
пружинным клапаном 13, предохраняющим от перс-обогащения смеси при пуске
двигателя.
К системе холостого хода, отдельной для каждой смесительной камеры,
относятся жиклер 5 холостого хода, имеющий свер ху воздушное, а снизу
топливные калиброванные отверстия, канал 31 и распыливающие отверстия 29
и 30, расположенные одно выше, а второе ниже края дросселя. Величина
проходного сечения нижнего отверстия может изменяться поворотом
регулировочного винта 28. Отверстие 29 имеет форму прямоугольной щели
постоянного сечения. Топливо в систему холостого хода поступает от
главного жиклера 34.
В состав главной дозирующей системы входят главный топливный жиклер 34,
жиклер 6 полной мощности, воздушный жиклер 7 и распылитель 9,
представляющий собой кольцевую щель во внутреннем диффузоре.
Ускорительный насос карбюратора состоит из колодца, в котором находится
поршень 14, обратного шарикового клапана 24, нагнетательного игольчатого
клапана 27, двух жиклеров 11 и их распылителей 10. Поршень насоса
приводится в действие установленным на валике дросселей рычагом 25 через
соединительную тягу 22, шток 17, жестко прикрепленную к штоку планку 16
и пружину 15.
В систему экономайзера с механическим приводом входят толкатель 20,
пружинный клапан 21 и общий с ускорительным насосом привод. К системе
экономайзера с пневматическим приводом относятся игольчатый клапан 38,
жиклер 37 и поршень 41 с пружиной 39, установленной в колодце, полость
которого сообщена воздушным каналом с задроссельным каналом карбюратора.
Ограничитель максимального числа оборотов двигателя ЗИЛ-130 состоит из
центробежного датчика, установленного на крышке распределительных
шестерен двигателя, и диафрагме иного механизма ограничения числа
оборотов, прикрепленного к нижней части корпуса карбюратора.
Контрольные вопросы
1. Что называется карбюрацией?
2. Каково устройство и принцип работы простейшего карбюратора?
3. Какой карбюратор называется балансированным?
4. Какие системы и устройства имеет карбюратор?
5. Какого типа карбюратор установлен на двигателе ЗИЛ-130?
6. Как устроен корпус карбюратора К-88?
7. Каково назначение и устройство смесительных камер?
8. Что входит в состав главной дозирующей системы?
9. Как устроены ускорительный насос, экономайзер, ограничитель
максимального числа оборотов?