сообщение №891

Система питания карбюраторного двигателя

Марки и основные свойства автомобильных бензинов.

В состав бензина входит 84—86% углерода, 14—16% водорода и небольшое количество примесей. В табл. 4 приведены основные показатели некоторых автомобильных бензинов.

В бензинах не допускается присутствие механических примесей и водорастворимых кислот и щелочей; ограничивается содержание смол и серы.

Кислоты, щелочи и сера вызывают коррозию деталей приборов системы питания и двигателя. Смолы, отлагаясь на стенках жиклеров, уменьшают их пропускную способность.

По октановому числу оценивают детонационные свойства бензина: чем это число выше, тем большую степень сжатия выдержит бензин без детонации. Октановым числом называется процентное (по объему) содержание изооктана в такой смеси его с гептаном, которая по детонационной стойкости оказывается одинаковой с данным бензином. Например, октановое число 72 означает, что этот бензин детонирует при тех же условиях, как и смесь 72% изооктана и 28% гептана.

Октановое число бензина может быть повышено до 12% добавлением к бензину антидетонатора — этиловой жидкости — в количестве не более 0,82 г на 1 кг бензина. Чтобы отличить этилированный бензин, его окрашивают в оранжево-красный или сине-зеленый цвет.

Таблица 4
Показатели
Марки бензинов
А-66
АЗ-66
А-72
А-76
Октановое число, не менее
66
66
72
76
10% отгоняется при температуре, °С, не выше
79
65
75
75
50% отгоняется при температуре, °С, не выше
145
120
135
135
90% отгоняется при температуре, °С, не выше
195
175
180
180
Конец разгонки при температуре, °С
205
190
195
195
Содержание этиловой жидкости на 1 кг бензина,
г, не более
0,82
0,82
Нет
0,41

Примечание. Бензин АЗ-66 (зональный) содержит большое количество легких фракций, что обеспечивает легкий пуск холодного двигателя в зимнее время. Он предназначен для районов Севера и Сибири в период с октября по апрель.

Бензин должен обладать свойством быстрой и полной испаряемости, что зависит от его фракционного состава. Имеет значение, при какой температуре выкипает 10, 50 и 90% бензина. Чем ниже температура выкипания:

а) 10% бензина, тем лучше он испаряется в холодном двигателе, тем легче пуск двигателя в зимнее время;

б) 50% бензина, тем быстрее прогревается холодный двигатель после пуска и более устойчиво работает на малых оборотах холостого хода;

в) 90% бензина, тем полнее он испаряется в цилиндрах прогретого двигателя и тем меньше вероятность смывания пленки масла со стенок цилиндров.

Требования к составу горючей смеси.

При движении автомобиля изменяется мощность и число оборотов коленчатого вала двигателя, так как изменяется режим его работы.

Различают следующие основные режимы работы двигателя: пуск; малые обороты холостого хода; малые и средние нагрузки; полная нагрузка; резкое увеличение нагрузки. Для обеспечения наибольшей экономичности в период работы двигателя на разных режимах карбюратор должен приготовлять горючую смесь разного состава.

1. При пуске холодного двигателя горючая смесь должна быть очень богатой (примерно 2—3 кг воздуха на 1 кг бензина). Вследствие низкой температуры деталей двигателя и малой скорости движения воздуха через карбюратор ухудшается испарение бензина. При этом в горючей смеси в парообразном состоянии будут оставаться только легкие фракции, составляющие 8—12% от общего количества бензина. Чтобы получить необходимое количество паров бензина в горючей смеси, способной воспламеняться и гореть, надо в цилиндры двигателя подавать очень богатую смесь. Необходимое обогащение смеси при пуске холодного двигателя обеспечивается прикрытием воздушной заслонки карбюратора.

Следует помнить, что при пуске холодного двигателя вследствие переобогащения смеси бензин обильно оседает на стенках цилиндров, смывает масляную пленку с них и разжижает масло в картере. В результате этого ускоряется износ деталей двигателя. Установлено, что износ деталей за время пуска холодного двигателя соответствует износу за период работы двигателя при движении автомобиля на протяжении около 10 км пути. Следовательно, при пуске двигателя во избежание сильного износа деталей нельзя допускать чрезмерного переобогащения смеси.

При пуске прогретого двигателя вследствие лучших условий испарения бензина нет необходимости переобогащать смесь.

2. На малых оборотах холостого хода в цилиндрах двигателя остается большое количество отработавших газов (до 50% от веса рабочей смеси). Это замедляет скорость горения рабочей смеси, вызывает пропуски в ее воспламенении, приводит к неустойчивой (с перебоями) работе и даже к остановке двигателя.

Для устойчивой работы двигателя на малых оборотах холостого хода необходимо подавать в цилиндры двигателя богатую горючую смесь (примерно 8—9 кг воздуха на 1 кг бензина), которая, смешиваясь с большим количеством отработавших газов, будет воспламеняться и быстро сгорать.

Обогащение смеси необходимо и потому, что при работе двигателя на малых оборотах холостого хода из-за низкой температуры деталей двигателя ухудшается испарение бензина.

Горючая смесь, обеспечивающая устойчивую работу двигателя на малых оборотах холостого хода, приготовляется системой холостого хода карбюратора.

3. При малых и средних нагрузках, когда от двигателя не требуется полной мощности, горючая смесь должна постепенно и плавно обедняться (от 8—9 кг воздуха на 1 кг бензина, соответствующих работе на малых оборотах холостого хода, до 16,5 кг воздуха на 1 кг бензина при открытии дросселя, близком к полному). В этом случае обеспечивается наибольшая экономичность работы двигателя, так как при небольшом избытке воздуха происходит более полное сгорание топлива.

Постепенное и плавное обеднение горючей смеси при открытии дросселя обеспечивается работой главной дозирующей системы карбюратора.

4. При полной нагрузке (при полном открытии дросселя), когда от двигателя требуется наибольшая мощность, горючая смесь должна быть обогащенной до мощностного состава (12—13,5 кг воздуха на 1 кг бензина). Такая смесь сгорает с максимальной скоростью и поэтому двигатель развивает наибольшую мощность. Обогащение горючей смеси до мощностного состава при полном или почти полном открытии дросселя обеспечивается работой экономайзера карбюратора совместно с главной дозирующей системой.

5. При резком открытии дросселя мощность и обороты коленчатого вала двигателя должны быстро возрастать, т. е. двигатель должен обладать хорошей приемистостью. Однако при этом холодный воздух, быстро входя в большом количестве в систему подачи, вызывает конденсацию паров бензина как в смесительной камере карбюратора, так и во впускном трубопроводе, вследствие чего горючая смесь кратковременно обедняется настолько, что могут появиться перебои в работе двигателя.

Указанное обеднение горючей смеси предотвращают кратковременным впрыском дополнительного количества бензина в смесительную камеру карбюратора. Эту задачу выполняет насос ускорения карбюратора.

Карбюраторы К-88А и К-89А.

Карбюратор К-88А устанавливают на двигателях ЗИЛ-131, а карбюратор К-89А — на двигателях автомобилей Урал-375 и Урал-377 и автобусов ЛA3-696 и ЛA3-698.

Карбюратор К-89А отличается от карбюратора К-88А в основном большей пропускной способностью главных жиклеров, большими диаметрами отверстий в корпусе клапана экономайзера, меньшей пропускной способностью воздушных жиклеров и увеличенными диаметрами больших диффузоров и смесительных камер.

Карбюраторы К-88А и К-89А (рис. 23) — двухкамерные с балансированными поплавковыми камерами. Главная дозирующая система этих карбюраторов работает по принципу пневматического торможения топлива в сочетании с работой системы холостого хода. Обе смесительные камеры действуют одинаково на всех режимах работы двигателя. Каждая камера обеспечивает приготовление смеси только для четырех цилиндров двигателя, что улучшает наполнение цилиндров горючей смесью. Поплавковая камера, входной патрубок с воздушной заслонкой, экономайзер и насос-ускоритель являются общими для обеих камер карбюратора.

В каждой камере имеются самостоятельные главное дозирующее устройство и система холостого хода. Насос-ускоритель имеет два распылителя по одному для каждой камеры. Дроссели обеих камер жестко закреплены на одной оси. Карбюраторы имеют диафрагменный исполнительный механизм, являющийся частью пневматического центробежного ограничителя максимального числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Работа карбюратора на различных режимах двигателя.

При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку 16 одновременно при помощи рычагов и тяг, соединяющих заслонку с валиком дросселей, немного открываются дроссели 30, что облегчает пуск двигателя. В смесительных камерах создается большое разрежение, в результате чего в обе камеры будет подаваться большое количество топлива из кольцевых щелей малых диффузоров и эмульсии из отверстий 32 и 33 системы холостого хода. Таким образом образуется богатая смесь.

Рис. 23. Схема карбюраторов К-88А и К-89А
Рис. 23. Схема карбюраторов К-88А и К-89А

1 — главный жиклер; 2 — поплавок; 3 — пружина; 4 — игольчатый клапан (подачи топлива); 5 — сетчатый фильтр; 6 — балансировочный канал; 7 — блок жиклеров холостого хода: сверху — воздушный, сбоку — топливный; 8 — воздушный жиклер главной дозирующей системы; 9 — распылитель главной дозирующей системы; 10 — перемычка диффузоров; 11 — нагнетательный клапан; 12 — распылитель насоса-ускорителя; 13 — полый винт; 14 — воздушная полость распылителя; 15 — отверстие в воздушной заслонке; 16 — воздушная заслонка; 17 — предохранительный клапан; 18 — регулировочная гайка; 19 — шариковый клапан экономайзера; 20 — толкатель клапана экономайзера; 21 — шток для открытия клапана экономайзера; 22 — планка; 23 — шток поршня насоса-ускорителя; 24 — тяга; 25 — поршень насоса-ускорителя; 26 — впускной клапан; 27 — соединительное звено; 28 — рычаг дросселей; 29 — жиклер полной мощности; 30 — дроссель; 31 — винты регулировки качества смеси; 32 — регулируемое отверстие системы холостого хода; 33 — нерегулируемые отверстия (круглого сечения) системы холостого хода

В случае несвоевременного открытия воздушной заслонки, после первых вспышек рабочей смеси в цилиндрах двигателя, воздух, поступающий через предохранительный клапан 17 и отверстие 15 в воздушной заслонке, предотвратит чрезмерное переобогащение смеси, а следовательно, прекращение работы двигателя.

На малых оборотах холостого хода двигателя дроссели немного открыты, поэтому скорость воздуха и разрежение в диффузорах незначительны и топливо не будет вытекать из кольцевых щелей малых диффузоров. За дросселями же создается большое разрежение, которое передается через отверстия 32 в эмульсионные каналы, а из них к жиклерам 7 холостого хода. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры 1 в распылители 9, а из них к топливным (боковым) жиклерам 7 холостого хода.

Воздух, поступающий через воздушные жиклеры холостого хода 7 (верхние отверстия), перемешивается с топливом и полученная эмульсия движется по эмульсионным каналам и через регулируемые отверстия 32 выходит в задроссельное пространство обеих смесительных камер. При прикрытых дросселях через отверстия 33 будет подсасываться воздух в эмульсионные каналы системы холостого хода, что улучшит эмульсирование топлива.

По мере открытия дросселей будет возрастать разрежение у отверстий 33 и из них также будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный переход работы двигателя с малых оборотов к работе под нагрузкой.

На малых и средних нагрузках двигателя. С увеличением открытия дросселей система холостого хода плавна уменьшает подачу эмульсии, но в это время возрастает скорость воздуха, а следовательно, и разрежение в диффузорах, и тогда вступает в работу главная дозирующая система. Топливо из поплавковой камеры поступает через главный жиклер, а затем через жиклер 29 полной мощности, по пути смешиваясь с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 5, и в виде эмульсии выходит через кольцевую щель малого диффузора. Воздух, поступающий в распылители 9 через воздушные жиклеры 8 и через воздушные жиклеры 7 холостого хода, снижает разрежение (замедляет повышение разрежения) у жиклера 29 полной мощности, поэтому тормозится вытекание топлива из главного жиклера, и горючая смесь будет обедняться до необходимого состава.

С увеличением разрежения в диффузорах возрастает приток воздуха в распылители 9 через воздушные жиклеры 7 и 5, что вызывает большое торможение топлива.

При полной нагрузке двигателя, т. е. при полном открытии дросселей, обогащение смеси до мощностного состава обеспечивается работой экономайзера. Как только дроссели будут открыты с просветом от стенок смесительных камер на 9 мм (К-88А) или 10,5 мм (К-89А), шток 21 нажмет на толкатель 20 и откроет шариковый клапан 19 экономайзера. Открытие клапана увеличит приток топлива к жиклерам 29 полной мощности, смесь обогатится до мощностного состава, и двигатель разовьет полную мощность.

При резком открытии дросселей кратковременное обогащение смеси, необходимое для быстрого трогания места и разгона, обеспечивается работой насоса-ускорителя.

Резкое открытие дросселей сопровождается быстрым перемещением вниз тяги 24, а вместе с ней планки. 22, которая через пружину быстро опускает поршень 25. Поршень давит на топливо, и впускной клапан 26 закрывается, а нагнетательный клапан 11 открывается. Топливо под давлением проходит через отверстие полого винта 13, а затем в виде тонких струй впрыскивается из распылителя 12 насоса-ускорителя в смесительные камеры. Нагнетательный клапан 11 предотвращает поступление воздуха в колодец насоса-ускорителя при быстром подъеме поршня 25 насоса, а также подсос топлива из колодца насоса-ускорителя в смесительные камеры на больших оборотах при постоянном положении дросселей.

Передача усилия от планки 22 на поршень 25 насоса-ускорителя через пружину необходима для затяжного впрыска топлива и предохранения деталей привода от возможных поломок при резком открытии дросселей.

Карбюратор К-126Б.

Карбюратор К-126Б устанавливают на двигателях автомобилей ГАЗ-66 и ГАЗ-53А. Этот карбюратор двухкамерный с балансированной поплавковой камерой; регулировка состава горючей смеси обеспечивается пневматическим торможением топлива.

Дозирующие системы и устройства этого карбюратора работают аналогично таким же системам и устройствам карбюраторов К-88А и К-89А.

Карбюратор К-255.

Карбюратор К-255 устанавливают на двигателе автомобиля ЗИЛ-133. Карбюратор (рис. 24) имеет четыре камеры (две основные и две дополнительные), что способствует лучшему наполнению цилиндров двигателя горючей смесью, а поэтому повышаются мощность двигателя и динамические свойства автомобиля.

Необходимый состав горючей смеси на различных режимах работы двигателя обеспечивается совместной работой главной дозирующей системы, системы холостого хода в основных камерах и переходной системы в дополнительных камерах.

Каждая основная и каждая дополнительная камеры питают горючей смесью четыре цилиндра двигателя. Оба валика дросселей (рис. 24, б) основных и дополнительных камер соединены между собой рычагами и тягами, обеспечивающими последовательное открытие вначале дросселей 32 основных камер, а затем после открытия дросселей 32 на 58° дросселей 36 дополнительных камер. Две поплавковые камеры питаются через один общий штуцер топливопровода. Каждая поплавковая камера питает одну основную и одну дополнительную смесительные камеры и имеет поплавок 43 и игольчатый клапан 1 подачи топлива. Поплавковые камеры частично разбалансированы; каждая из них сообщается с атмосферой через балансировочные каналы 6 или 18 и разбалансировочный клапан 21.

Рис 24 а. Карбюратор К-255, схема карбюратора (на рисунке показана его работа в начальный момент вступления дополнительных камер)
Рис 24 а. Карбюратор К-255, схема карбюратора (на рисунке показана его работа в начальный момент вступления дополнительных камер)

1 — клапан подачи топлива (2 шт.); 2 — сетчатый фильтр; 3 — корпус карбюратора; 4 — воздушный жиклер переходной системы (2 шт.); 5 — топливный жиклер переходной системы (2 шт.); 6 и 18 — балансировочные каналы (по одному на каждую поплавковую камеру); 7 и 17 — главные воздушные жиклеры (4 шт.); 8 и 15 — малые диффузоры (4 шт.); 9 и 16 — большие диффузоры (4 шт.); 10 — нагнетательный клапан; 11 — полый винт; 12 — клапан обратных выпусков; 13 — распылитель насоса-ускорителя (2 шт.); 14 — воздушная заслонка с предохранительным клапаном; 19 — воздушный жиклер системы холостого хода (2 шт.); 20 — топливный жиклер системы холостого хода (2 шт.); 21 — разбалансировочный клапан (2 шт.); 22 — поплавковая камера (2 шт.); 23 — эмульсионный колодец с отверстиями главной дозирующей системы основных камер (2 шт.); 24 — впускной клапан насоса-ускорителя; 25 — пружина диафрагмы; 26 — диафрагма; 27 — рычаг насоса-ускорителя; 28 — ось рычага; 29 — кулачок привода рычага насоса-ускорителя; 30 — главный жиклер (2 шт.) основной камеры; 31 — винт регулировки качества смеси (2 шт.); 32 — дроссель основной камеры (2 шт.); 33 — винт регулировки добавочного воздуха для дополнительных камер; 34 — отверстие для подсоединения трубопровода к ограничителю числа оборотов двигателя; 35 — заслонка регулятора наполнения (2 шт.) с прорезью; 36 — дроссель дополнительной камеры (2 шт.); 37 — пружина заслонок; 38 — отверстие для подсоединения трубопровода от вакуумного регулятора опережения зажигания; 39 — корпус регулятора наполнения; 40 — канал переходной системы (2 шт.); 41 — главный жиклер дополнительной камеры (2 шт.); 42 — эмульсионный колодец с отверстиями главной дозирующей системы дополнительных камер (2 шт.); 43 — поплавок (2 шт.); 44 — рычаг поплавка (2 шт.); 45 — пробка контроля уровня топлива (2 шт.); 46 — ленточные подшипники валиков дросселей; а—прорезь в заслонке

Рис 24б. Карбюратор К-255, корпус дросселей
Рис 24б. Карбюратор К-255, корпус дросселей

После остановки прогретого двигателя происходит подогрев и испарение топлива в поплавковых камерах и при отсутствии разбалансировочного клапана значительно повышается давление паров топлива, что является причиной ненужного вытекания топлива из распылителей карбюратора при неработающем двигателе.

В карбюраторе К-255 незначительное повышение давления паров топлива вызывает открытие клапана 21, что предотвращает подтекание топлива из распылителей.

Каждая основная камера имеет самостоятельные главную дозирующую систему и систему холостого хода. Обе основные камеры имеют одну воздушную заслонку 14 с предохранительным клапаном и один клапан 12 обратных выпусков.

Дополнительные камеры не имеют воздушной заслонки.

Диафрагменный насос-ускоритель при резком открытии дросселей нагнетает дополнительную порцию топлива только в две основные камеры. Кулачок 29 привода рычага насоса закреплен винтом на валике дросселей 32 основных камер.

Каждая дополнительная камера имеет самостоятельную главную дозирующую систему, переходную систему и регулятор наполнения. Винтом 33 регулировки добавочного воздуха изменяют состав горючей смеси, приготавливаемой обеими дополнительными камерами.

Заслонки 35 регулятора наполнения в двух дополнительных камерах закреплены на одном валике и нагружены слабой пружиной, обеспечивающей закрытие заслонок при неработающих камерах. Ось заслонок 35 смещена по отношению к осям смесительных камер. Каждая заслонка 35 имеет окно а для прохода воздуха при закрытой заслонке.

Горловины больших диффузоров основных камер сообщаются воздушными каналами с задроссельным пространством, что повышает разрежение в диффузорах, благодаря чему обеспечивается более плавное начало работы главных дозирующих систем.

Работа карбюратора на различных режимах двигателя.

При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку 14 (см. рис. 24) и резко 1—2 раза нажимают на педаль управления дросселями, чтобы с помощью насоса-ускорителя обеспечить впрыск дополнительного количества топлива в основные смесительные камеры. При закрытии воздушной заслонки посредством рычагов и тяг, соединяющих рычаг заслонки с рычагом валика дросселей, немного открываются дроссели 32 основных камер, что облегчает пуск двигателя. В это время дроссели 36 дополнительных камер будут полностью закрыты. В основных смесительных камерах создается большое разрежение, в результате чего из топливных отверстий малых диффузоров будет вытекать большое количество топлива, а из регулируемых отверстий системы холостого хода — большое количество эмульсии. Воздух, входящий в основные смесительные камеры через предохранительный клапан воздушной заслонки 14, смешиваясь с топливом, образует очень богатую смесь. При несвоевременном открытии воздушной заслонки, после первых вспышек рабочей смеси в цилиндрах, клапан воздушной заслонки приоткроется, что предотвратит чрезмерное переобогащение смеси, а следовательно, прекращение работы двигателя.

Если в период пуска или прогрева двигателя при закрытой воздушной заслонке возникнут вспышки смеси в карбюраторе, то клапан 12 откроется, что предотвратит прогиб валика воздушной заслонки, а следовательно, исключит заедание заслонки.

На малых оборотах холостого хода двигателя дроссели 32 основных камер немного открыты, поэтому скорость воздуха, а следовательно, и разрежение в диффузорах основных камер будут незначительны и топливо не вытекает из топливных отверстий малых диффузоров. Ниже дросселей создается большое разрежение, которое передается через три выходных отверстия эмульсионного канала системы холостого хода к топливному жиклеру 20 холостого хода каждой камеры. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры 30 к жиклерам 20 и, смешиваясь с воздухом, входящим через воздушные жиклеры 19, создает эмульсию, которая выходит в задроссельное пространство карбюратора через регулируемые отверстия, перекрываемые винтами 31.

Воздух, входящий в эмульсионные каналы через два верхних выходных отверстия, расположенных выше кромки прикрытого дросселя, в каждой основной камере улучшит эмульсирование топлива, что обеспечит более полное испарение и последующее сгорание топлива в цилиндрах двигателя.

При большем открытии дросселей 32 все три выходных отверстия эмульсионных каналов системы холостого хода каждой камеры будут последовательно входить в зону большого разрежения и из всех отверстий будет поступать большее количество эмульсии, что обеспечит плавный переход работы двигателя с малых оборотов к работе под нагрузкой.

На малых и средних нагрузках двигателя. С увеличением открытия дросселей 32 системы холостого хода каждой основной камеры плавно уменьшают подачу эмульсии, но в это время возрастает скорость воздуха, а следовательно и разрежение в диффузорах, и тогда вступает в работу главная дозирующая система обеих основных камер. Топливо из поплавковой камеры проходит через главный жиклер 30 к топливному отверстию малого диффузора 15, по пути смешиваясь с воздухом, поступающим через воздушные жиклеры 17 и 19, и в виде эмульсии выходит через топливное отверстие малого диффузора 15 в смесительную камеру. Увеличение расхода топлива сопровождается понижением его уровня в эмульсионном колодце 23, и тогда обнажается большее количество отверстий, через которые в колодец поступит большее количество воздуха, поэтому снижается разрежение у главного жиклера 30, что тормозит поступление топлива в эмульсионный колодец, и горючая смесь будет плавно обедняться до необходимого состава.

При открытии дросселей 32 основных камер более 58° через систему рычагов и тяг, соединяющих валики дросселей 32 и 36 (см, рис. 24, б), произойдет открытие дросселей 36 дополнительных камер. В каждой дополнительной камере возникнет разрежение, которое по каналу 40 передается к топливному жиклеру 5 переходной системы, и тогда топливо, поступающее из поплавковой камеры к жиклеру 5, смешиваясь с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 4 в виде эмульсии будет выходить в смесительные камеры.

Начало работы переходной системы дополнительных камер вызовет небольшое обогащение горючей смеси, что обеспечит плавный переход работы двигателя к большим нагрузкам.

На средних оборотах вала двигателя заслонки 35 регулятора наполнения остаются закрытыми, и воздух проходит только через окна а в заслонках 35. Ограничение притока воздуха предотвращает переобеднение горючей смеси и возможное прекращение работы двигателя.

Повышение скорости вращения коленчатого вала двигателя сопровождается увеличением скорости воздуха, а следовательно — разрежения в диффузорах дополнительных камер, в результате чего вступает в работу главная дозирующая система дополнительных камер.

После начала работы главной дозирующей системы давлением потока горючей смеси открываются заслонки 35.

По мере открытия дросселей 36 переходная система плавно снижает подачу эмульсии, а главная дозирующая система, работающая на принципе пневматического торможения топлива, обеспечивает плавное обеднение смеси. Следует помнить, что при переходе с режима малых, нагрузок к средним работают дозирующие системы всех четырех камер карбюратора.

Винтом 33 можно регулировать состав горючей смеси; при вывертывании винта смесь обедняется, а при завертывании — обогащается.

На полной нагрузке двигателя. При значительном открытии дросселей 36 увеличивается подача эмульсии дополнительными камерами, и в результате совместной работы главных дозирующих систем всех четырех камер обеспечивается получение смеси мощностного состава. На этом режиме заслонки 35 регулятора наполнения будут открыты полностью, что способствует более полному наполнению цилиндров горючей смесью.

На режиме полных-нагрузок система холостого хода основных камер и переходная система дополнительных камер подают в задроссельные пространства карбюратора только воздух.

При резком открытии дросселей вместе с валиком дросселей 32 повертывается жестко укрепленный на нем кулачок 29 привода насоса-ускорителя. Кулачок через рычаг 27 резко поднимает диафрагму 26, которая выталкивает топливо из наддиафрагменной полости насоса. Давлением топлива закрывается впускной клапан 24 и открывается нагнетательный клапан 10, и топливо через распылитель 13 впрыскивается в основные смесительные камеры. Смесь кратковременно обогащается, что обеспечивает быстрый разгон или трогание автомобиля с места. Наличие пружины 25 способствует затяжному впрыску топлива при резком открытии дросселей.

Ограничитель максимального числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Ограничитель максимального числа оборотов коленчатого вала двигателя не допускает превышения определенного числа оборотов коленчатого вала двигателя, что предупреждает ускоренный износ и возможное разрушение деталей двигателя и механизмов трансмиссии.

Ограничитель числа оборотов коленчатого вала двигателя (автомобилей ЗИЛ-131, Урал-375, Урал-377 и автобусов ЛАЗ-696 и ЛАЗ-698) состоит из двух механизмов: датчика и исполнительного механизма (рис. 25). Центробежный датчик крепится к крышке распределительных шестерен и приводится от распределительного вала двигателя. В передней части распределительного вала закреплен валик 11 привода, хвостовик которого входит в паз валика 10 ротора.

Рис. 25. Схема ограничителя максимального числа оборотов коленчатого вала двигателя
Рис. 25. Схема ограничителя максимального числа оборотов коленчатого вала двигателя

1 — корпус датчика; 2 и 12 — фитили; 3 — втулка; 4 — канал валика ротора; 5 — ротор; 6 — регулировочный винт; 7 — пробка; 8 — пружина; 9 — сальники; 10 — валик ротора; 11 — валик привода ротора; 13 — крышка; 14 — клапан; 15 — седло клапана; 16 и 17 — трубопроводы; 18 и 20 — отверстия; 19 — входной патрубок карбюратора; 21 и 33 — каналы; 22 — диафрагма; 23 — наддиафрагменная полость; 24 — поддиафрагменная полость; 25 — штифт; 26 — пружина; 27 — крышка; 28 — рычаг; 29 — шток; 30 и 31 — жиклеры; 32 — дроссели; 34 — валик дросселей; 35 — вильчатое соединение; 36 — рычаг привода дросселей

Исполнительный диафрагменный механизм воздействует на дроссели карбюратора. Механизм укреплен на боковой поверхности смесительной камеры карбюратора.

Датчик соединен трубопроводами с исполнительным диафрагменным механизмом и входным патрубком карбюратора. При неработающем ограничителе усилием пружины 8 клапан 14 отжат от отверстия седла 15, пружина 26, воздействуя, через рычаг 28, удерживает дроссели 32 в открытом положении. При работе ограничителя вильчатое соединение 35 позволяет дросселям карбюратора закрываться независимо от положения рычага 36.

Во время работы двигателя ротор 5 датчика все время вращается, и клапан 14 под действием центробежной силы стремится переместиться в сторону. Когда число оборотов коленчатого вала не превышает максимальной величины, клапан 14 не закрывает отверстия седла 15, и наддиафрагменная полость 23 исполнительного механизма остается сообщенной с входным патрубком карбюратора.

Поддиафрагменная полость 24 исполнительного механизма каналом 33 и отверстием 20 также сообщена с входным патрубком карбюратора. В это время давление воздуха снизу и сверху диафрагмы одинаковое, и исполнительный механизм никакого воздействия на дроссели карбюратора не оказывает. Усилием пружины 26 дроссели 32 устанавливаются в открытое положение. Если число оборотов коленчатого вала двигателя достигнет максимальной величины (3000 об/мин), то вследствие увеличения центробежной силы клапан 14 перекроет отверстие седла 15 и доступ воздуха в наддиафрагменную полость прекратится. В этом случае полость 23 сообщается каналом 21 и жиклерами 30 и 31 со смесительной камерой и поэтому в ней будет создано большое разрежение.

Поддиафрагменная полость 24 в то время сообщается каналом 33 и отверстием 20 с входным патрубком 19 карбюратора. Следовательно, давление в полости 24 под диафрагмой будет выше, чем в полости 23, и под действием разности давлений диафрагма переместится вверх, преодолевая силу натяжения пружины 26. Вместе с диафрагмой переместится вверх и шток 29, который через рычаг 28 повернет валик 34, и дроссели 32 прикроются. Поступление горючей смеси в цилиндры двигателя уменьшится, и поэтому будет ограничиваться максимальное число оборотов вала двигателя.

Центробежный датчик в процессе, эксплуатации не регулируют.

Аналогичную конструкцию имеет ограничитель максимального числа оборотов, устанавливаемый на двигателе автомобиля ГАЗ-66 (карбюратор К-126Б).

Топливные насосы.

На рис. 26 показан топливный насос Б-10 для двигателей автомобилей ЗИЛ-131 и Урал-375. При нажатии эксцентрика распределительного вала на наружный конец рычага 1 качающегося на оси 16, диафрагма 13 насоса оттягивается вниз. Впускные клапаны 9 под действием разрежения, создавшегося над диафрагмой, открываются, и топливо из бака, пройдя сетчатый фильтр 11, заполняет полость над диафрагмой. Выпускные клапаны 12 в это время будут закрыты. При дальнейшем повороте эксцентрика пружина 15 возвращает рычаг 1 в исходное положение, одновременно диафрагма прогибается вверх силой давления пружины 6. Давлением топлива, поступившего в полость над диафрагмой, закрываются впускные клапаны 9, открываются выпускные клапаны, и топливо выталкивается в поплавковую камеру карбюратора. При заполнении топливом поплавковой камеры карбюратора диафрагма насоса остается в нижнем положении, а рычаг 1 перемещается по штоку 3 вхолостую, и топливо к карбюратору не поступает. Рычаг 2 служит для ручного привода диафрагмы насоса при первоначальном заполнении поплавковой камеры. Перемещая рычаг 2 при ручной подкачке, приводят в действие диафрагму насоса через валик 14 и рычаг 1.

Максимальное избыточное давление, создаваемое насосом, при нулевой подаче топлива достигает 0,3 кГ/см2 (225 мм рт. ст.).

Производительность насосов Б-10 и Б-10Б равна 180 л/ч.

Рис. 26. Топливный насос Б-10
Рис. 26. Топливный насос Б-10

1 — рычаг привода; 2 — рычаг ручной подкачки; 3 — шток; 4 — уплотнительная шайба; 5 — сетчатый воздушный фильтр; 6 — пружина диафрагмы; 7 — корпус насоса; 8 — корпус клапанов; 9 — впускные клапаны; 10 — уплотнительная прокладка; 11 — сетчатый топливный фильтр; 12 — выпускные клапаны; 13 — диафрагма; 14 — валик рычага ручной подкачки; 15 — пружина рычага; 16 — ось рычага привода; 17 — штанга

Для увеличения долговечности работы диафрагма 13 выполнена из одного диска прорезиненной ткани. Уплотнительная резиновая шайба 4 предохраняет диафрагму от разрушения отработавшими газами двигателя. Впускные и выпускные клапаны выполнены из бензомаслостойкой резины.

Сетчатый фильтр 11 залит в пластмассовом каркасе и прикрывает все три впускных клапана. Для осмотра сетчатого фильтра и клапанов достаточно снять крышку корпуса.

На двигателе ЗМЗ-66 установлен топливный насос Б-9, производительностью 140 л/ч. Насос имеет два впускных и один выпускной клапаны.

Очистка топлива.

При движении из топливных баков в карбюратор топливо многократно очищается от механических примесей сетчатыми фильтрами, установленными в топливных баках, насосе и карбюраторе. Кроме того, между баком и топливным насосом устанавливают фильтр-отстойник щелевого, типа с пластинчатым фильтрующим элементом, а между карбюратором и топливным насосом — фильтр тонкой очистки топлива с керамическим или сетчатым фильтрующим элементом. В фильтрах-отстойниках топливо поступает сначала в отстойник, где более крупные примеси и вода вследствие снижения скорости движущегося через отстойник топлива оседают на дно, а более мелкие частицы примесей задерживаются между щелями пластин или в порах фильтрующих элементов.

Устройство и действие топливных фильтров автомобилей ЗИЛ-131 и ГАЗ-66 такое же, как и на автомобилях ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А.

Очистка воздуха.

Очистка воздуха, поступающего в карбюратор, от механических примесей осуществляется двухступенчатыми или многоступенчатыми пеномасляными инерционными воздушными фильтрами.

Воздушный фильтр ВПМ-4 пеномасляный, инерционный, с трехступенчатой очисткой воздуха устанавливается на двигателе ЗИЛ-131 (рис. 27). В корпусе 12 крепится фильтрующий элемент 6 и дросселирующая кассета 4 из отходов капроновых ниток.

Фильтр имеет кронштейн 13, который надевается на две стойки 16 и закрепляется двумя стяжными болтами. Фильтр соединяется с карбюратором шлангом 17.

Рис. 27. Схема воздушного фильтра ВПМ-4
Рис. 27. Схема воздушного фильтра ВПМ-4

1 — ванна для масла; 2 и 9 — отражатели; 3 — трос; 4 — дросселирующая кассета; 5 и 15 — пружины; 6 — фильтрующий элемент; 7 — рычаг крепления ванны; 8 — крышка; 10 — воздухосборник; 11 — воздуховод капота двигателя; 12 — корпус фильтра; 13 — кронштейн; 14 — резиновая прокладка; 16 — стойка; 17 — шланг; А и Б — отверстия для масла

При работе двигателя воздух поступает по воздуховоду 11 капота двигателя в воздухосборник 10 и, двигаясь вниз по центральной трубе, ударяется о масло и очищается от крупных частиц пыли. Под напором воздушного потока масло поднимается по отражателю 2, увеличивая площадь контакта воздуха с маслом, и тем самым улучшается предварительная очистка воздуха. Часть масла увлекается в дросселирующую кассету 4 и фильтрующий элемент 6, где вспенивается и тем самым обеспечивает очистку воздуха от мелких частиц пыли. Очищенный воздух поступает в карбюратор и в компрессор.

Отражатель 9 предотвращает выброс масла из фильтра при вспышке горючей смеси в карбюраторе.

Подогрев горючей смеси.

Рабочая смесь, в цилиндре двигателя сгорает полностью только тогда, когда все топливо в нем к моменту воспламенения будет находиться в парообразном состоянии. Время на испарение топлива от момента вытекания из распылителя карбюратора до момента воспламенения в цилиндре измеряется сотыми долями секунды, поэтому без подогрева впускного трубопровода трудно обеспечить полное испарение топлива.

Недостаточный подогрев смеси сопровождается неполнотой испарения и сгорания топлива, а также смыванием масла со стенок цилиндров; излишний подогрев снижает наполнение и мощность двигателя.

Алюминиевые впускные трубопроводы двигателей автомобилей ЗИЛ-131, ГАЗ-66 и других подогреваются теплом охлаждающей жидкости, без каких-либо приспособлений для регулирования интенсивности подогрева. В этих двигателях температура нагрева впускного трубопровода остается почти постоянной независимо от режима работы двигателя, а интенсивность подогрева горючей смеси от теплоты впускного трубопровода изменяется автоматически в зависимости от режима работы двигателя. При малых нагрузках через впускной трубопровод проходит небольшое количество горючей смеси, и топлива в нем успевает хорошо испариться до прихода в цилиндры, что обеспечивает хорошее смесеобразование и полное сгорание рабочей смеси. При полном открытии дросселей через впускной трубопровод движется большее количество богатой смеси, и топливо в нем не успевает полностью испариться, что увеличивает наполнение цилиндров, и поэтому повышается мощность двигателя. Полное испарение топлива будет происходить в цилиндрах двигателя при тактах впуска и сжатия.

Такая система подогрева способствует облегчению пуска двигателя в зимнее время при заливке в систему охлаждения горячей воды, а также после продолжительной остановки, когда вода, а следовательно, и впускной трубопровод остаются еще горячими.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Глава «Система питания»: