Образование горючей смеси
Горючая смесь – это смесь паров бензина с воздухом. Установлено, что для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 15 кг воздуха. Смесь такого состава считают нормальной. При недостатке воздуха в смеси сгорание будет неполным. Смесь такого состава называют обогащенной. При избытке воздуха сгорание будет полным, но остается свободный (излишний) кислород. Такой состав называют обедненным или бедным.
При работе двигателя его режимы в определенном диапазоне могут меняться. Каждому режиму должен соответствовать определенный состав горючей смеси. Эта задача возлагается на карбюратор.
Процесс образования горючей смеси называется карбюрацией. Прибор, приготавливающий эту смесь, – карбюратором. Его действие основано на принципе пульверизации. Простейший карбюратор показан на рисунке 1. Состоит он из поплавковой камеры 1, в которую топливо поступает через отверстие, регулируемое запорной иглой 3 и поплавком 2. В поплавковой камере установлен топливный жиклер 9 (калиброванное отверстие), дозирующий количество топлива, поступающего через распылитель 6.
Рис.1. Схема простейшего карбюратора:
1 – поплавковая камера, 2 – поплавок, 3 – запорная игла, 4 – балансировочная трубка, 5 – диффузор, 6 – распылитель. 7 – смесительная камера, 8 – дроссельная заслонка, 9 – топливный жиклер.
Диффузор 5 с узкой горловиной служит для увеличения скорости потока проходящего воздуха и создания значительного разряжения. Дроссельная заслонка 8 предназначена для регулирования потока воздуха, проходящего через диффузор в единицу времени.
В смесительной камере 7 происходит перемешивание паров бензина с воздухом. Балансировочная трубка 4 поддерживает в поплавковой камере атмосферное давление. Благодаря разности атмосферного давления в поплавковой и разряжения в смесительной камерах, топливо вытекает через распылитель в смесительную камеру. Топливо, подхватываемое потоком воздуха, распыляется на мелкие капельки, испаряется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь.
Чтобы двигатель работал надежно при любых нагрузках и числах оборотов коленчатого вала, карбюратор должен приготовить соответствующие составы смеси. Простейший карбюратор не может отвечать этим требованиям и без внесения ряда дополнительных устройств и систем не может быть применен на автомобилях.
Современные карбюраторы снабжены пусковым устройством, системой холостого хода, главным дозирующим устройством, экономайзером и ускорительным насосом.
Пусковое устройство обеспечивает приготовление карбюратором богатой смеси, необходимой для пуска холодного двигателя. Смесь обогащается с помощью воздушной заслонки, управляемой с кабины водителя.
Система холостого хода способствует приготовлению смеси, необходимой для работы двигателя на малых оборотах холостого хода. Систему холостого хода составляют топливный жиклер холостого хода, воздушный жиклер, регулировочный винт и каналы.
Главное дозирующее устройство обеспечивает питание двигателя на всех режимах, за исключением холостого хода.
На средних нагрузках система приготавливает обедненный состав смеси, необходимой для экономичной работы двигателя. Главная дозирующая система состоит из компенсационного устройства, уменьшающего интенсивность нарастания расхода топлива при увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя.
Экономайзер предназначен для обогащения смеси при больших нагрузках двигателя с целью достижения максимальной мощности.
Ускорительный насос предотвращает обеднение смеси при резком открытии дроссельной заслонки за счет разового впрыска запаса топлива (из колодца, выполненного в поплавковой камере) в смесительную камеру. Ускорительный насос улучшает приемистость двигателя, то есть обеспечивает надежный переход от малых нагрузок к большим.
На двигателе ЗМЗ-24 (автомобиль ГАЗ-24) устанавливается карбюратор К-126Г. Карбюратор двухкамерный с падающим потоком смеси и балансированием поплавковой камеры. Главная дозирующая система – с пневматическим торможением топлива.
Карбюратор К-126Г как и другие карбюраторы состоит из трех частей, соединенных винтами: верхняя часть представляет собой крышку поплавковой камеры и воздушного патрубка с воздушной заслонкой, средняя – корпус с поплавковой и смесительной камерами с двумя диффузорами в каждой и дозирующими устройствами, и нижняя часть (нижнего патрубка) имеет дроссельные заслонки и регулировочный винт холостого хода.
При пуске холодного двигателя заслонка 10 (рис.2) с двумя клапанами 11 закрыта, а дроссельные 22, 26 немного приоткрыты. Разряжение в диффузорах и пространстве за дроссельными заслонками вызывает интенсивное вытекание топлива через главные дозирующие системы и системы холостого хода, обеспечивая необходимый богатый состав смеси.
Рис.2. Схема карбюратора К-126Г:
1 – обратный клапан ускорительного насоса, 2 – жиклер экономайзера, 3 – клапан экономайзера, 4 – шток экономайзера, 5 – поршень ускорительного насоса, 6 – воздушный жиклер главной системы, 7 – малый диффузор, 8 – балансировочный канал, 9 – распылитель экономайзера, 10 – воздушная заслонка, 11 – клапан воздушной заслонки, 12 – распылитель ускорительного насоса, 13 – нагнетательный клапан ускорительного насоса, 14 – воздушный жиклер холостого хода, 15 – запорная игла поплавковой камеры, 16 – фильтр, 17 – поплавок, 18 – смотровое окно, 19 – пробка, 20 – главный топливный жиклер, 21 – эмульсионная трубка, 22 – дроссельная заслонка основной смесительной камеры, 23 – канал вакуумного регулятора, 24 – регулировочный винт (винт качества), 25 – топливной жиклер холостого хода, 26 – дроссельная заслонка дополнительной смесительной камеры, 27 – большой диффузор.
В рассматриваемом карбюраторе – две главные дозирующие системы, по одной в каждой камере. Каждая система состоит из двух диффузоров – малого 7 и большого 27; двух главных жиклеров – топливного 20 и воздушного 6. Система холостого хода расположена в основной смесительной камере и состоит из топливного жиклера 25, воздушного 14, двух отверстий, канала и регулировочного винта 24.
На малых оборотах холостого хода – двигателя дросселя прикрыты. Под дросселями создается значительное разряжение, которое по каналу передается к топливному жиклеру 25 холостого хода. Топливо из поплавковой камеры через главный жиклер по каналу поступает к жиклеру холостого хода, где к нему подмешивается воздух, поступающий через воздушный жиклер 14. Полученная эмульсия распыляется через канал под дроссельной заслонкой основной смесительной камеры. Количество эмульсии регулируется винтом 24 холостого хода.
С увеличением открытия дроссельных заслонок (сначала открывается заслонка основной камеры 22, затем дополнительной 26), в малом диффузоре разряжение увеличивается, вызывая поступление топлива из главных топливных жиклеров в смесительные камеры. Одновременно через главные воздушные жиклеры 6 в эмульсионную трубку, снабженную рядом отверстий, поступает воздух. Этим обеспечивается получение смеси обедненного состава на средних нагрузках.
При полном открытии дроссельных заслонок на больших нагрузках шток экономайзера 4 нажимает на клапан, который, открываясь, пропускает, обогащая смесь, через жиклер экономайзера 2 и распылитель 9 в левую камеру дополнительную порцию топлива.
При резком открытии дроссельных заслонок посредством штока ускорительного насоса и пружины поршень 5 перемешается вниз, создавая напор топливу, при этом обратный клапан 1 закрывается и топливо поступает к распылителю ускорительного насоса 12, открыв своим давлением нагнетательный клапан 13.
Проверка уровня топлива в поплавковой камере производится на неработающем двигателе (автомобиль находится на горизонтальной площадке) через смотровое окно 18 в карбюраторе. Уровень должен быть в пределах 19-21 мм от плоскости разъема поплавковой камеры с крышкой. При отклонении уровня от нормы его регулируют подгибанием язычка поплавка 17 и ограничителя.
Регулировка холостого хода двигателя производится на прогретом двигателе при исправной системе зажигания упорным винтом, ограничивающим закрытие дроссельных заслонок (винт качества), и регулировочным винтом, изменяющим состав смеси (винт количества). При завертывании винта качество смеси обедняется, при отвертывании – обогащается.
Детонация бензина Приборы подачи топлива и воздуха
Смотрите также: