Автомобілі ЧКТКТ

 

Система живлення карбюраторних двигунів




ЛЕКЦІЯ  № 12 (2 год.) 

 

ТЕМА: Система живлення карбюраторних двигунів

 

МЕТА:  

навчальна: вивчити загальну будову  та принцип роботи системи живлення карбюраторних двигунів

розвиваюча:  розширити знаня матеріалу для різних моделей автомобілів

виховна: виховати повагу та розуміння важливості знань вивченого матеріалу  

 

ОБЛАДНАННЯ: схеми, плакати, макети, стенд.

 

ПЛАН

1 Загальна будова призначення системи живлення карбюраторних двигунів

2 Принцип роботи системи живлення карбюраторних двигунів

 

ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ

 

1 Загальна будова призначення системи живлення карбюраторних двигунів 

Карбюраторні  двигуни працюють на бензині — рідкому паливі, що легко випаровується, яке добувають із нафти прямою перегонкою або крекінгом.

Процес прямої перегонки полягає в тому, що нафту підігрівають, а й пари конденсують. Найлегші фракції, які відділяються за температури до 195 °С, становлять бензин другої перегонки. В такий спосіб вихід бензину — до 15 % кількості нафти, що переганяється.

     Крекінг — перероблення нафти та її фракцій з розпадом важких молекул для добування моторних палив. Крекінг буває термічний і каталітичний. У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до температури 500...600 °С в умовах високих тисків (4...5 МПа). Каталітичний крекінг відбувається за одночасної дії високої температури й каталізаторів і тиску приблизно 0,1 МПа. Вихід бензину — до 70 % кількості сировини.

Двигун може розвивати максимальну потужність лише за умови, що бензин має певні характеристики й властивості, основні з яких: питома теплота згоряння, випарність, схильність до детонації. Крім того, бензин не повинен спричиняти корозію металу й має зберігати свою початкову якість тривалий час без змін.

Питома теплота згоряння — це кількість теплоти, що виділяється під час згоряння 1 кг палива. Питома теплота згоряння автомобільних бензинів становить 44 100...46 200 кДж/кг.

Випарність оцінюється за фракційним складом, який характеризується температурами википання 10, 50 та 90 % бензину. Чим нижча температура википання 10 % бензину, тим краще він випаровується в холодному двигуні, що забезпечує його пуск узимку. Чим нижча температура википання 50 % бензину, тим швидше двигун прогрівається після пуску й стійкіше працює в режимі холостого ходу. Чим нижча температура википання 90 % бензину, тим повніше він випаровується й тим менше оливи змивається зі стінок гільз циліндра.

Для автомобільних бензинів температура початку википання становить 35 °С, википання 10 % - 55...70 °С, 50 % - 100...125 °С, 90 % — 160...180 °С і кінця википання — 185...205 °С. Автомобільні бензини, за винятком бензину АИ-98, поділяються на літні та зимові. Останні містять збільшену кількість фракцій, які легко випаровуються, що поліпшує умови пуску.

Бензин маркується літерно-цифровими індексами. Марки застосовуваних автомобільних бензинів: А-72, А-76, А-92, АИ-93, АИ-98 (літера «А» означає, що бензин автомобільний; цифри відповідають найменшому октановому числу бензину, визначеному моторним методом; літера «Й» вказує на те, що октанове число визначено дослідним методом).

Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину.

Детонація — це дуже швидке (вибухове) згоряння робочої суміші в циліндрах карбюраторного двигуна (до 3000 м/с; за нормальних умов швидкість горіння становить 30...85 м/с), що супроводжується дзвінкими стуками у двигуні, чорним димом із вихлопної труби, перегріванням і втратою потужності двигуна. При цьому відбуваються прискорене спрацьовування деталей кривошипно-шатунного механізму та обгоряння головок клапанів.

Для визначення октанового числа бензину його порівнюють із сумішшю двох палив: ізооктану й гептану.

Ізооктан слабко детонує, й для нього октанове число умовно беруть за 100. Гептан сильно детонує, й для нього октанове число взято за 0.

Якщо суміш складається з 76 % ізооктану та 24 % гептану, то за детонаційними властивостями октанове число такого бензину дорівнює 76. Чим вище октанове число бензину, тим менша ймовірність детонації.

Для повного згоряння палива потрібна певна кількість кисню, що міститься в повітрі.

Визначено, що для повного згоряння 1 кг бензину треба 15 кг повітря. Суміш такого складу називається нормальною. Збіднена пальна суміш містить на 1 кг бензину 15...17 кг повітря. Бідна пальна суміш має в своєму складі понад 17 кг повітря на 1 кг бензину. Збагачена пальна суміш містить 13... 15 кг повітря. Багата пальна суміш на 1 кг бензину має менше ніж 13 кг повітря.

Для нормальної роботи двигуна на різних режимах потрібно мати різний склад пальної суміші.

Під час пуску холодного двигуна сумішоутворення дуже погане, пальна суміш, яка готується в карбюраторі, має бути багатою, щоб компенсувати ту частину палива, котре конденсується на стінках циліндрів.

На холостому ходу для стійкої роботи двигуна потрібна збагачена пальна суміш.

На середніх навантаженнях, коли від двигуна не вимагається повної потужності, для забезпечення його економічної роботи пальна суміш має бути збідненою.

На повних навантаженнях, коли потрібна найбільша швидкість згоряння суміші, щоб від двигуна дістати максимальну потужність, суміш має бути збагаченою.

У разі різкого збільшення навантаження або частоти обертання колінчастого вала суміш має бути різко збагаченою, в противному разі двигун зупиниться.

Процес приготування пальної суміші певного складу поза циліндрами двигуна називається карбюрацією, а прилад, в якому відбувається цей процес, — карбюратором.

До системи живлення карбюраторних двигунів (рис. 2.36) входять:

• карбюратор;

• паливний бак;

• фільтри для очищення палива й повітря;

 

• паливопідкачувальний насос;

• впускний і випускний трубопроводи;

• глушник.

Система живлення двигуна ГАЗ-3110 (ЗМЗ-402)

 У систему живлення двигуна ЗМЗ-402 входять: паливний бак, два паливопроводи, насос, фільтр тонкого очищення палива, карбюратор з приводами дросельної і повітряної заслінок і повітряний фільтр з корпусом.  

 

2 Принцип роботи системи живлення карбюраторних двигунів

Паливо з бака по паливопровод

 Зайве паливо відводиться з карбюратора назад в бак по дренажному (зливному) паливопроводі.ів надходить до діафрагмового насосу. Він приводиться в дію від ексцентрика розподільного валу, який діє на важіль приводу насоса. На підвідному штуцері насоса встановлений фільтр з дрібної латунної сітки. При непрацюючому двигуні підкачка палива в карбюратор проводиться важелем ручного приводу насоса. У нижній частині корпусу насоса є отвір. Підтікання з нього палива свідчить про негерметичності діафрагми. Далі паливо проходить через паливний фільтр, що складається з корпусу, пластикового стакана-відстійника і фільтрує. Потім паливо надходить в карбюратор К-151.

Приготування робочої суміші відбувається у приладі, що називається карбюратором, а процес, який відбувається в ньому, дістав назву карбюрації

Рисунок 2. 10 – Система живлення карбюраторних двигунів

 

.

 Карбюратор за принципом дії нагадує пульверизатор. Якщо занурити трубку в рідину, під кутом до неї приставити Другу трубку і продувати через неї повітря, то в першій трубці створиться розрідження, завдяки якому рідина почне підніматись і під дією струменя повітря з другої трубки розпилюватись і випаровуватись.

Будова карбюратора

Найпростіший карбюратор (рис. 44) складається з поплавкової і змішувальної камер. Поплавкова камера забезпечує постійний рівень палива в карбюраторі і складається з резервуара, поплавка, запорного голчастого клапана і сідла з отвором, через який до карбюратора надходить паливо. Коли поплавкова камера заповнюється бензином, поплавок спливає і при досягненні потрібного рівня голчастий клапан закриває отвір. Наявність поплавка і голчастого клапана забезпечує постійний рівень палива у поплавковій камері.

 

Рисунок 2.11 – Найпростіший карбюратор

 Змішувальна камера складається з патрубка, дифузора і дроселя, яким регулюють кількість горючої суміші, що подається до циліндрів. Змішувальна камера за допомогою впускного патрубка з'єднана з циліндром. Паливо з поплавкової камери надходить до змішувальної камери за допомогою розпилювача, в нижній частині якого є калібрований отвір — жиклер.

 Рівень палива в поплавковій камері повинен бути трохи нижчий верхнього краю розпилювача, що міститься в дифузорі змішувальної камери.

 При такті всмоктування через змішувальну камеру проходить повітря, яке досягає найбільшої швидкості в дифузорі, внаслідок чого біля верхнього краю розпилювача створюється розрідження. За рахунок різниці тиску з розпилювача почне витікати паливо, яке струменем повітря розпилюється, випаровується і утворює горючу суміш.

 Але найпростіший карбюратор може забезпечити приготування суміші необхідного складу лише при певному сталому режимі роботи, тобто при незмінному числі обертів колінчастого вала двигуна і при постійно відкритому дроселі. Практично робота двигуна весь час відбувається при змінних навантаженнях і при змінному числі обертів колінчастого вала.

 Для забезпечення нормальної роботи двигуна карбюратор при кожній зміні навантаження або числа обертів колінчастого вала повинен готувати найвигідніший для даного режиму склад робочої суміші.

 При пуску холодного двигуна, коли умови сумішоутворення незадовільні внаслідок малих обертів, найпростіший карбюратор не зможе приготувати суміш багатого складу. При малих обертах холостого ходу, коли дросель прикритий, розрідження в дифузорі буде недостатнім і не зможе спричинити витікання палива з розпилювача. Тому найпростіший карбюратор не зможе забезпечити роботу двигуна на малих обертах холостого ходу.

 При середніх навантаженнях, в міру відкривання дроселя, суміш буде збагачуватися, в той час як для економічної роботи необхідна суміш збідненого складу. При повних навантаженнях і при різкій зміні навантаження або числа обертів найпростіший карбюратор не дає необхідного збагачення суміші. Внаслідок перелічених недоліків найпростіший карбюратор не застосовується на автомобілях, але його складові частини застосовуються у всіх конструкціях сучасних карбюраторів.

 Недоліки найпростішого карбюратора усувають шляхом створення спеціальних пристосувань, завдання яких полягає в збільшенні або зменшенні кількості палива, що надходить у змішувальну камеру, залежно від режиму роботи двигуна. Щоб одержати необхідний склад горючої суміші, у карбюратор введена головна дозуюча система. Для одержання суміші багатого складу, необхідного для пуску двигуна, в карбюраторі існує система пуску, що готує суміш багатого складу при майже закритому дроселі. Необхідний склад суміші при повних навантаженнях і при різкому збільшенні числа обертів досягається роботою у карбюраторі збагачувальних пристроїв — економайзера і прискорювального насоса.

Головний дозувальний пристрій забезпечує поступове збіднення (компенсацію) суміші в разі переходу від малих наванта­жень двигуна до середніх. У карбюраторних автомобілях застосову­ють спосіб компенсації суміші, який називають пневматичним галь­муванням палива.

У карбюраторі з пневматичним гальмуванням палива в міру від­кривання дросельної заслінки 9 (рис. 2.38, а) збільшується розрі­дження в дифузорі 8. Кількість палива, що надходить крізь головний жиклер 2 і його розпилювач 6, також збільшуватиметься. Однак зба­гаченню суміші перешкоджає надходження повітря крізь повітряний жиклер 5 і розпилювач 6.

Надходження повітря в канали головного дозувального пристрою зменшує розрідження, що діє на головний жиклер 2, внаслідок чого паливо витікає з нього під дією того розрідження, яке виникає в ко­лодязі 3, а не у вузькому перерізі дифузора 8.

У результаті з розпилювача 6 у повітряний потік витікає не бен­зин, а його суміш з невеликою кількістю повітря. Цю суміш назива­ють емульсією.

Добиранням каліброваних отворів головного 2 й повітряного 5 жиклерів забезпечується економічний (збіднений) склад пальної су­міші.

Система холостого ходу призначається для приготування пальної суміші на малій частоті обертання колінчастого вала двигу­на. В цьому режимі дросельна заслінка щільно прикрита, й розрі дження в дифузорі таке мале, що з головного дозувального пристрою паливо не надходить. У режимах холостого ходу після такту випус­кання в циліндрах залишається багато (порівняно з кількістю паль­ної суміші) залишкових газів. Суміш повітря, бензину й залишкових газів називається робочою сумішшю. На холостому ходу робоча суміш горить повільно, тому для стійкої роботи двигуна її треба збагачувати паливом.

Система холостого ходу (рис. 2.38, б) має паливний 10 і повітря­ний 11 жиклери. Під дросельною заслінкою 9 створюється велике розрідження. Під дією цього розрідження паливо проходить крізь жиклер 10, змішується з повітрям, що надходить крізь жиклер 11, і у вигляді емульсії витікає крізь отвір 12. Емульсія розпилюється повіт­рям, яке проходить крізь щілину між дросельною заслінкою та стін­кою змішувальної камери.

Система холостого ходу карбюратора здебільшого має два вхідних отвори, один з яких розташований трохи вище від кромки закритої дросельної заслінки, а другий — нижче від неї. На малій частоті обертання крізь нижній отвір 12 подається емульсія, а крізь верх­ній 14 — підсмоктується повітря. Коли дросельна заслінка відкри­вається, емульсія надходить крізь обидва отвори. Цим забезпечуєть­ся плавний перехід від режиму холостого ходу до малих навантажень.

Прохідний переріз нижнього отвору можна змінювати повертан­ням регулювального гвинта 13. Упорним гвинтом (на схемі не пока­зано) змінюється положення дросельної заслінки 9, коли відпущено педаль керування.

Економайзер призначається для збагачення пальної суміші на повних навантаженнях (дросельна заслінка повністю відкрита). Ко­ли дросельна заслінка відкрита більше ніж на 75...85 %, важіль 18 (рис. 2.38, в), з'єднаний з тягою 77, відпускає шток 15 і відкриває клапан 19. Паливо до розпилювача 6 надходитиме тепер не тільки крізь головний жиклер 2 ай крізь клапан економайзера, отже, забез­печується збагачення пальної суміші.

Прискорю вальний насос .призначається для збагачення суміші в разі різкого відкриття дросельної заслінки. При цьому важіль 18 (рис. 2.38, г), з'єднаний сергою 24 з тягою 17, діє на планку 16 і переміщує поршень 21 униз. Тиск палива в колодязі на­соса збільшується, й закривається зворотний клапан 20, перешко­джаючи перетіканню палива в поплавцеву камеру. Крізь нагніталь­ний клапан 23, що відкрився, й жиклер-розпилювач 22 у змішу­вальну камеру додатково впорскується бензин, і пальна суміш короткочасно збагачується.

Пусковий пристрій, виконаний у вигляді повітряної заслін­ки 7(рис. 2.38, д), призначається для збагачення суміші під час пуску й прогрівання холодного двигуна. Щоб дістати багату пальну суміш, повітряну заслінку закривають, чим збільшують розрідження в змі­шувальній камері.

Для запобігання надмірному збагаченню суміші на повітряній за­слінці передбачено клапан 26, який відкривається під тиском повіт­ря, коли істотно збільшується розрідження в змішувальній камері пі­сля запуску двигуна.

Водій відкриває або закриває повітряну заслінку за допомогою троса й важеля, закріпленого на осі заслінки. Водночас із закриттям повітряної заслінки трохи відкривається дросельна заслінка 9.

Вісь повітряної заслінки, як правило, встановлюється у вхідному патрубку ексцентрично, щоб під дією різниці тисків потоку повітря на обидві частини заслінки вона намагалася відкритися.

 

 

Рисунок 2.12 – Системи карбюратора

УЗАГАЛЬНЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ:

 

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

1 Вивчити й конспектувати необхідний матеріал з [3] c.65-82  [7] c.83-103, [9] c.65-76

2 Дивись відео https://www.youtube.com/watch?v=9NdAtptR83o

https://www.youtube.com/watch?v=dJoP2u0ck70

https://www.youtube.com/watch?v=F7X8WGVsoCI

 

 

 

ВИКЛАДАЧ – Колот П. Д. 



Обновлен 13 окт 2016. Создан 26 мар 2016



  Комментарии       
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником