Меню
купить спецавтомобиль на заказ от производителя в Нижнем Новгороде
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Вспомогательные устройства и системы карбюраторов

Система холостого хода. Система холостого хода обеспечивает работу двигателя без нагрузки, особенно при малой частоте вращения коленчатого вала. У большинства современных карбюраторов система холостого хода выполняет одновременно функции компенсационной системы на режимах дросселирования. При отсутствии внешней нагрузки на режиме холостого хода двигатель потребляет небольшое количество смеси, поэтому дроссельную заслонку прикрывают почти полностью. Прикрытие ее ограничивается упорным винтом 7 (рис. 159). Разрежение в диффузоре при малых расходах воздуха незначительно и недостаточно для того, чтобы топливо поднялось от уровня в поплавковой камере до выходного имеем

Отсюда

отверстия распылителя, но зато разрежение за дроссельной заслонкой в зтом случае достигает больших значений и используется для подачи топлива во впускной тракт.

Как видно из рис. 159, топливо к жиклеру холостого хода 8 поступает из полости за главным жиклером 1. Для уменьшения разрежения в пространстве за дроссельной заслонкой в каналы системы холостого хода впускается эмульсирующий воздух через калиброванное отверстие 4 и отверстие, регулируемое винтом 3 системы холостого хода.

В смесительную камеру карбюратора топливовоздушная эмульсия обычно подается из системы холостого хода через отверстия 5 и 6 (см. рис. 159). Нижнее отверстие 6, расположенное под дроссельной заслонкой, когда она прикрыта, находится в зоне максимальных разрежений во время работы двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу. При этом верхнее отверстие 5 находится над дроссельной заслонкой, где разрежение значительно меньше. При открытии дроссельной заслонки разрежение у отверстия 6 постепенно снижается, а отверстие 5 находится в зоне повышенного разрежения. Таким образом, плавно увеличивается подача топлива из системы холостого хода, вследствие чего устраняется вероятность провалов в работе двигателя при переходе к нагрузочным режимам и отсутствует разрыв между подачей топлива из системы холостого хода и включением в работу главной дозирующей системы. Наличие двух отверстий для выхода эмульсии расширяет диапазон работы систем.

На некоторых карбюраторах регулировочный винт холостого хода 3 (рис. 160) регулирует не эмульсирующий воздух, а бензо-воздушную эмульсию. В этом случае эмульсирующий воздух поступает через воздушный жиклер холостого хода 2, который определяет количество воздуха, поступающего в систему. Количество змульсии, поступающей в двигатель, регулируется положением винта 3, изменяющим проходное сечение, через которое эмульсия вытекает во впускной трубопровод.

меняется по мере повышения нагрузки (разрежения в диффузоре) и оно всегда меньше разрежения во впускном трубопроводе.

(рис. 159), истечение топлива из системы холостого хода прекратится (точка .Л). При дальнейшем повышении нагрузки (участок АС) направление движения воздуха в каналах системы холостого хода меняется на обратное, что объясняется превышением разрежения в диффузоре над разрежением за дроссельной заслонкой в зоне отверстий 5 и 6.

При снижении нагрузки на участке АВ вплоть до нерабочей зоны главной дозирующей системы компенсация состава смеси осуществляется обеими системами: главной дозирующей и холостого хода.

В нерабочей зоне главная дозирующая система подает сравнительно небольшое количество топлива и при малых разрел:ениях в диффузоре вообще отключается. В этом случае топливо подает только система холостого хода.

, меняя положения дроссельной заслонки и отверстий для вывода эмульсии.

Штриховая кривая левее точки А показывает изменение коэффициента избытка воздуха в случае отключения системы холостого хода.

При работе двигателя на холостом ходу вследствие того, что за прикрытой дроссельной заслонкой резко падает скорость воздуха, условия распыливания топлива и равномерного его перемешивания с воздухом значительно ухудшаются.

Во избежание отекания топлива по стенкам смесительной камеры из отверстий, расположенных у кромки дроссельной заслонки, когда она прикрыта, применяют удлинительные трубки, выводящие топливо из системы холостого хода в зону, где скорость течения более высокая. Устанавливают также дроссельные заслонки с соответствующими вырезами, которые облегчают выход топлива и пропускают поток воздуха с большой скоростью; на противоположной стороне дроссельной заслонки закрепляют эластичные накладки, препятствующие прохождению воздуха. Эти устройства, улучшая смесеобразование, создают более благоприятные условия для протекания процесса сгорания и способствуют снижению токсичности

отработавших газов. Опыт показывает, что усложнение конструкции карбюратора, например применение удлиненной трубки, снижает выбросы в атмосферу СО на малых частотах вращения холостого хода в 1,52 раза.

Экономайзер (обогатитель горючей смеси). Он подает дополнительное топливо, изменяя (обогащая) состав смеси при переходе от режима, при котором достигаются наилучшие экономические показатели двигателя, к режиму полной нагрузки.

Преимущество механического привода экономайзера заключается в его простоте. Клапан 8 экономайзера открывается при открытии дроссельной заслонки на 8590%. Недостатком механического привода является то, что включение экономайзера определяется только положением дроссельной заслонки и не зависит от характера изменения расхода воздуха и мощности от угла открытия дроссельной заслонки при различных частотах вращения. Поэтому во время работы двигателя по нагрузочным характеристикам экономайзер включается при неодинаковых разрежениях за дроссельной заслонкой, а следовательно, и в диффузоре.

На рис. 162 показано изменение мощности двигателя в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки на двух скоростных режимах при использовании экономайзера с механическим приводом. Когда частота вращения мала (кривая 2), мощность двигателя заметно увеличивается при открытии дроссельной заслонки примерно на 50%, а затем до включения экономайзера прирост мощности невелик. При больших частотах вращения (кривая 1) мощность интенсивно растет вплоть до включения экономайзера.

Следовательно, при меньшей частоте вращения в рассматриваемом случае было бы целесообразно включить экономайзер раньше, при открытии дроссельной заслонки (примерно на 50%). Такое влияние скоростного режима на изменение мощности в зависимости от положения дроссельной заслонки объясняется тем, что при значительном открытии ее проходное сечение смесительной камеры меняется незначительно, а разрежение за дроссельной заслонкой заметно растет с повышением частоты вращения.

Более плавного увеличения мощности двигателя на всех скоростных режимах можно достигнуть путем использования экономайзера с пневматическим приводом (см. рис. 161, б). Пространство за дроссельной заслонкой соединено каналом 12 с цилиндром 13 привода. При малых и средних нагрузках под действием разрежения в этом пространстве поршень 14 удерживается в верхнем положепии, несмотря на противодействие пружины 15. На нижнюю поверхность поршня действует атмосферное давление. Клапан 7 экономайзера прижат к гнезду пружиной в.

При значительных нагрузках (положение, показанное на рис. 161,6) разрежение в пространстве за дроссельной заслонкой уменьшается. Когда усилие пружины 15 оказывается достаточным для преодоления силы, удерживающей поршень привода в верхнем положении, стержень привода нажимает на клапан 7, и топливо через жиклер 8 экономайзера поступает к распылителю.

На легковых автомобилях экономайзер целесообразно включать при значительной скорости, т. е. при большой частоте вращения,

поэтому карбюраторы двигателей этих автомобилей обычно имеют экономайзеры с механическим приводом. На грузовых автомобилях, когда повышенная мощность часто нужна при сравнительно невысокой частоте вращения, целесообразно применять кроме экономайзера с механическим приводом также экономайзер с пневматическим приводом. Последний включают обычно при уменьшении разрежения во впускном трубопроводе в пределах 10,624 кПа.

Основным преимуществом экономайзера с пневматическим приводом является включение его при заданном разрежении в пространстве за дроссельной заслонкой независимо от частоты вращения, что улучшает условия перехода к работе с большими нагрузками.

Насос-ускоритель. Он обогащает смесь во время разгона автомобиля при резком открытии дроссельной заслонки, вследствие чего улучшаются динамические качества автомобиля.

На рис. 163, а показано изменение по времени частоты вращения (кривая 4), открытия дроссельной заслонки (кривая 3) и состава смеси при наличии насоса-ускорителя (кривая 2) и без него (кривая 1). На рис. 163, б изображено изменение коэффициента а при резком (кривая 5) и затяжном (кривая 6) впрыске (точка А начало впрыска, точка Б конец впрыска). Для того чтобы при впрыске дополнительного топлива обеспечивался оптимальный состав смеси, впрыск должен быть затяжным. С этой целью в привод иасосаскорителя вводят пружину, которая управляет движением плунжера.

Насос-ускоритель может иметь пневматический или механический приводы. Вследствие свойственных пневматическому приводу недостатков, приводящих к запаздыванию действия, он не получил широкого распространения.

На рис. 164 показана схема насоса-ускорителя с механическим приводом. Количество впрыскиваемого топлива во время разгона автомобиля регулируется ходом плунжера 8 насоса-ускорителя в зависимости от времени года. Зимой в связи с более низкой температурой и ухудшением испаряемости топлива увеличивают объем впрыскиваемого топлива. Система впрыска дополнительного топлива имеет два клапана: впускной 10, который при впрыске разобщает поплавковую камеру 11. с колодцем. .9 насоса-ускорителя, и вьшускиой 15, исключающий подсасывание и подтекание топлива из поплавковой камеры. При медленном открытии дроссельной заслонки топливо возвращается в поплавковую камеру карбюратора через впускной клапан 10 и частично через зазор между плунжером

и стенками насоса-ускорителя. На карбюраторах двигателей ВАЗ, ЗИЛ-130Ф, ЗИЛ-114 применяются насосы-ускорители диафрагмен-ного типа.

Пусковые устройства. Система пуска большинства карбюраторов представляет собой воздушную заслонку, размещенную во впускном патрубке и снабженную автоматическим клапаном (рис. 165). Прикрытие воздушной заслонки ограничивает поступление воздуха в карбюратор и создает высокое разрежение в диффузоре, что вызывает интенсивное истечение топлива из распылителей.

При движении смеси по впускному тракту в процессе пуска непрогретого двигателя на холодных стенках впускного трубопровода конденсируется и оседает значительное количество топлива. До цилиндров доходит незначительная его часть, в связи

с чем требуется переобогащать смесь. Если после пуска двигателя сразу не приоткрыть воздушную заслонку 3, то автоматический клапан 4 пропустит в двигатель минимально необходимое количество воздуха. У многих карбюраторов ось воздушной заслонки несколько смещена относительно оси патрубка, что способствует ее открытию после пуска, когда скоростной напор воздуха возрастет.

Для облегчения пуска двигателя дроссельная заслонка 10 должна быть немного приоткрыта, поэтому ее соединяют с воздушной заслонкой системой тяг и рычагов, чтобы при закрытой воздушной заслонке дроссельная заслонка была открыта на определенную величину.

Другие вспомогательные устройства. Для обеспечения сохранения регулировки карбюратора в условиях длительной эксплуатации необходимо, чтобы перепад давлений между поплавковой камерой и диффузором не зависел от сопротивления воздухоочистителя. Это достигается балансировкой карбюратора, т. е. соединением изолированной от атмосферы поплавковой камеры со впускным воздушным патрубком специальным каналом 3 (см. рис. .148). Так как канал 3 расположен во впускном патрубке после воздухоочистителя, то сопротивление воздухоочистителя, изменяющееся вследствие его засорения, не будет влиять на регулировку карбюратора и на состав смеси.

Максимальная мощность двигателей грузовых автомобилей ограничивается специальными ограничителями регуляторами частоты вращения с пневматическим или другим приводом.

На рис. 166 показана схема центробежно-вакуумного ограничителя. Датчик состоит из неподвижного корпуса 1 и вращающегося в нем клапана 2, удерживаемого от перемещения по направляющей втулке пружиной 3. Натяжение пружины регулируют при сборке ограничителя.

Клапан получает вращение через специальный привод от распределительного или коленчатого вала. Через отверстие 4, гнездо клапана 2 и трубопровод 5 верхняя полость исполнительного механизма 17 сообщается с атмосферой. Двумя трубопроводами через калиброванные отверстия 6 и 10 она соединена также со смесительной камерой карбюратора и пространством за дроссельной заслонкой. Пружина 7 стремится открыть дроссельную заслонку 9, положение которой определяется рычагом управления 8.

Система рычагов 11 и 13 имеет вильчатое соединение и не препятствует изменению положения дроссельной заслонки. Нижняя часть корпуса исполнптельного механизма сообщается с атмосферой

через отверстие 14. Диафрагма 16 с помощью пружины 15 оттягивается вниз.

С повышением частоты вращения выше расчетного под действием центральной силы клапан 2 растягивает пружину 3 и при посадке на седло разобщает верхнюю полость исполнительного механизма Б с атмосферой. Независимо от положения дроссельной заслонки вследствие наличия отверстий 6 и 10 над диафрагмой создается разрежение, достаточное для ее перемещения вверх, при этом рычаг 13 поворачивается около шарнира 12, перемещает рычаг 11 и прикрывает дроссельную заслонку. Ограничители такого типа работают четко, независимо от того, при каком положении дроссельной заслонки частота вращения коленчатого вала достигает максимума.

Дополнительным устройством, обеспечивающим экономию топлива на эксплуатационных режимах, является эконостат, который применяется в некоторых конструкциях карбюраторов. Он представляет собой особую дозирующую систему, предназначенную для подачи дополнительного топлива при больших расходах воздуха, когда двигатель работает с полностью открытой дроссельной заслонкой по скоростной характеристике, или па частичных нагрузках. Питание эконостата осуществляется непосредственно из поплавковой камеры. Эконостат имеет топливный, воздушный и эмульсионный жиклеры. Канал, подающий топливо к эмульсионному жиклеру эконостата проходит выше уровня поплавковой камеры. Поэтому при малых и средних нагрузках разрежение, создающееся у эмульсионного жиклера, эконостата оказывается недостаточным для подъема топлива в канал эконостата и он начинает функционировать только при больших расходах воздуха.

На значительных нагрузках, когда вследствие большого расхода воздуха перед диффузорами создается разрежение, достаточное для поступления топлива в эту зону, эконостат подает распыленное топливо перед основным распылителем в количестве, необходимом для оптимальной компенсации состава смеси.

Реклама