Додаткові паливодозуючі системи і пристрої карбюраторів

Як зазначалось вище, карбюратор повинен забезпечити стійку роботу двигуна у різних режимах. Головна дозуюча система забезпечує необхідний склад паливоповітряної суміші у режимах малих та середніх навантажень. Для забезпечення надійного луску двигуна, сталої його роботи у режимах холостого ходу, гарних динамічних характеристик максимальних енергетичних показників при повному відкритті дросельних заслінок, обмеження максимальної частоти обертання у карбюраторах застосовують доданкові системи: пусковий пристрій, систему холостого ходу, прискорювальний насос, економайзерний пристрій і обмежувач частоти обертання.

Пусковий пристрій. Пуск автомобільних двигунів, якщо двигун добре прогрітий і температура навколишнього середовища висока, не викликає великих ускладнень. При низьких температурах унаслідок невисокої частоти обертання колінчастого вала двигуна від електростартера, збіднення суміші внаслідок випадання важких фракцій палива в плівку, незначної температури в кінці процесу стиску пуск двигуна ускладнюється, а іноді стає неможливим. Для забезпечення необхідного збагачення складу суміші у процесі пуску використовують пристрій, який частіше всього являє собою повітряну заслінку 14, що розміщена над дифузором карбюратора (рис. 10). При прикритті повітряної заслінки паливо поступає не тільки через систему холостого ходу, а й через головну дозуючу систему (1 — 3), що значно збагачує суміш і полегшує пуск двигуна. У повітряній заслінці розміщують автоматичний запобіжний клапан 15 для запобігання значного збагачення суміші після пуску двигуна, коли кількість палива, що поступає в двигун, різко зростає.

При роботі двигуна з прикритою повітряною заслінкою у його відпрацьованих газах міститься велика кількість шкідливих продуктів неповного згоряння. Тому в експлуатації необхідно вчасно, у міру прогріву двигуна, відкривати повітряну заслінку. В ряді карбюраторів цей процес здійснюється автоматично.

Рис. 10. Схема пускового пристрою карбюратора і системи холостого ходу

Система холостого ходу. При роботі двигуна у режимі холостого ходу необхідно, щоб суміш була дещо збагачена. Оскільки через головну дозуючу систему паливо починає поступати лише при розрідженнях 80... 120 Па, що значно вище, ніж при роботі у режимах холостого ходу, необхідний склад паливоповітряної суміші в цих режимах забезпечується спеціальною системою. Для живлення двигуна використовується розрідження за дросельними заслінками, яке у режимі холостого ходу є максимальним. Як правило, у систему холостого ходу паливо поступає через головний паливний жиклер 3 (рис. 10). Воно проходить паливний жиклер системи холостого ходу 4, а далі — по каналах 5 і 7 надходить у канал 8, внизу якого в стінці змішувальної камери е отвори 9 і 10. У каналі 5 до палива підмішується повітря, що надходить через повітряний жиклер б. Повітряний жиклер забезпечує розрив потоку палива, коли система холостого ходу не працює. Інакше паливо надходило б у систему холостого ходу навіть при непрацюючому двигуні. Отвір 10 знаходиться вище краю дросельної заслінки при її закритому положенні, і через цей отвір теж до палива підсмоктується повітря при роботі двигуна у режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу. Отвір 9 знаходиться нижче краю дросельної заслінки і через нього у двигун поступає паливо-повітряна емульсія, кількість якої регулюється гвинтом 11, таким чином регулюється склад суміші у режимі холостого ходу. Кількість суміші регулюється положенням дросельної заслінки 12 за допомогою гвинта 13, що й визначає частоту обертання двигуна у режимі холостого ходу. Виконуючи регулювання гвинтами 11 і 13, можна досягти стійкої роботи двигуна у режимі холостого ходу при складі суміші, що забезпечує виконання вимог ГОСТ 17.2.2.03-87 щодо обмеження концентрації С_пН_т у відпрацьованих газах. Наявність двох, а інколи і більшої кількості вихідних отворів системи холостого ходу забезпечує плавний перехід до роботи двигуна під навантаженням, оскільки при відкритті дросельної заслінки отвір 10 опиняється в зоні розрідження і через нього також буде поступати емульсія, що призведе до збільшення подачі палива в двигун і допоможе запобігти збідненню суміші, що мало б місце при одному вихідному отворі.

Прискорювальний насос. В умовах експлуатації одним із найбільш розповсюджених режимів роботи автомобільних двигунів є режим розгону. В цих режимах водій різко відкриває дросельні заслінки карбюратора. Якщо до відкриття заслінок двигун працював на суміші економічного складу, то при різкому відкритті заслінок суміш стане збідненою, і високих динамічних показників автомобіль не буде мати. Збіднення суміші при різкому відкритті дросельних заслінок пояснюється більшою іне- рційніспо палива у порівнянні з повітрям, інтенсивним випаданням палива в плівку і невідповідністю теплового режиму у впускному трубопроводі режимові роботи двигуна внаслідок так званої «теплової інерції». Збіднення суміші може призвести до пропусків робочих циклів у циліндрах, зворотних спалахів в карбюраторі і навіть до зниження частота обертання. Щоб запобігти цим порушенням у роботі двигуна, у карбюраторі застосовують прискорювальний насос, що подає додаткову порцію палива у впускний трубопровід при різкому відкритті дросельних заслінок (рис. 11).

Рис. 11. Схема прискорювального насоса

При закритих дросельних заслінках 1 поршень 5 насоса знаходиться у верхньому положенні, порожнина 6 під ним заповнена паливом. При різкому відкритті заслінок через важіль 2, що закріплений на їх осі, і пластину 3 стискується пружина 4, яка, в свою чергу, натискує на поршень 5, переміщуючи його вниз. При цьому паливо з порожнини 6 через нагнітальний клапан 8 і розпилювач 9 з жиклером 10 вприскується в камеру карбюратора. Впускний клапан 7 при швидкому переміщенні поршня 5 знаходиться у закритому стані. Якщо ж дросельні заслінки відкриваються повільно, то паливо обтікає впускний клапан 7 і повертається в поплавцеву камеру. При закритті дросельних заслінок нагнітальний клапан 8 закривається, а паливо через впускний клапан 7 заповнює порожнину під поршнем. Використання пружини 4 для переміщення поршня сприяє більш затяжній за часом подачі додаткового палива у циліндри двигуна. У деяких карбюраторів реалізовані схеми прискорювального насоса з пневматичним приводом завдяки насосу діафрагменого типу.

Економайзер (збагачувач суміші). Економайзером називається пристрій, який дає можливість поєднувати економічну роботу двигуна на неповних навантаженнях з одержанням максимальної потужності при повністю відкритому дроселі. Коли необхідно одержати повну потужність двигуна, паливо подається в змішувальну камеру і головним дозувальним пристроєм, і економайзером. Але при переході до середніх і малих навантажень економайзер виключається, і паливо подається тільки крізь головний дозувальний пристрій, відрегульований на збіднену суміш.

Рис. 12. Схеми економайзерів.

На рис. 12 а, показано схему карбюратора з економайзером, який має механічний привод. Під час роботи на середніх навантаженнях кількість палива, що надходить до розпилювача, дозується головним жиклером 3, а клапан економайзера 2 закритий. Якщо дросель відкрити майже повністю, то за допомогою важеля 1 відкривається клапан 2 економайзера, паливо в кількості, 15...20%, необхідний для збагачення пальної суміші, додатково надходитиме крізь жиклер 4. Прохідний переріз підбирають так, щоб при повністю відкритій дросельній заслінці утворювалася збагачена суміш, яка забезпечила б максимальну потужність з α = 0,85... 0,95.

Недоліком економайзера з механічним приводом є то, що він незалежно від швидкості обертання колінчастого вала включається в роботу при одному й тому ж положенні дроселя, а потужність двигуна змінюється непропорційно відкриванню дроселя на різних швидкостях обертання вала. Механічний привод економайзера конструктивно не відрізняється від розглянутого раніше привода прискорювального насоса, а деталі 1,2,4,5 і 8 звичайно виконують однаковими для всіх систем. При механічному приводі економайзера двигун на всіх часткових режимах навантаження працює економічно, але паливо, яке подається економайзером, не можна ефективно використати для поліпшення динаміки автомобіля, оскільки розгін з повністю відкритою заслінкою застосовують порівняно рідко.

В сучасних карбюраторах зустрічаються економайзери з пневматичним приводом. Схему такого економайзера зображено на рис. 12, б. У циліндрі 2 міститься поршень 3 із штоком. Циліндр з'єднаний каналом 1 із задросельною порожниною, а в нижній частині через отвір 4— з атмосферою. Коли дросель прикритий і розрідження за дроселем значне, поршень 3 утримується у верхній частині циліндра. Клапан 6 збагачувача закритий. При переході на максимальне навантаження, коли дросельна заслінка відкривається майже повністю, розрідження за дроселем різко зменшується і нездатне утримати поршень вгорі. Під дією сили пружини 5, що перевищує розрідження, поршень опускається вниз, і його шток натискує на стержень клапана 6. Клапан відкривається, і крізь жиклер 7 (жиклер потужності) та розпилювач у дифузор надійде додаткова кількість палива. Недоліком пневматичного привода є збагачення пальної суміші в швидкісних режимах, що веде до підвищеної витрати палива. Перевага цього привода полягає в тому, що він забезпечує певне збагачення пальної суміші в усіх випадках різкого відкривання дросельної заслінки, коли неминуче порушення сумішоутворення спричинює перебої в роботі двигуна. Паливо, яке подається економайзером, сприяє в цих випадках прискоренню розгону і поліпшує динаміку автомобіля.

Використовуючи переваги обох приводів, у деяких карбюраторах (К-82, К-84) їх встановлюють разом. У таких карбюраторах клапан економайзера з пневматичним приводом відкривається при розрідженні за дросельною заслінкою, яке дорівнює 0,17 Мн/м², тобто раніше звичайного; доза економайзерного палива частково поліпшує потужнісний склад пальної суміші і динаміку автомобіля.

Обмежувач частоти обертання колінчастого валу. Для запобігання значного зростання частоти обертання колінчастого валу, зокрема двигуна вантажного автомобіля, що може викликати пошкодження його систем і механізмів, використовують обмежувачі частоти обертання, які при досягненні заданої частот, незалежно від положення органів управління карбюратором, прикривають дросельні заслінки, обмежуючи цим частоту обертання.

За принципом роботи обмежувачі частоти обертання поділяються на пневматичні і відцентрово- вакуумні. Принцип роботи пневматичних обмежувачів полягає у тому, що на високих частотах обертання, як правило, через карбюратор проходить значна кількість паливоповітряної суміші. Потік цієї суміші тисне на дросельну заслінку спеціальної форми і закриває її, обмежуючи цим дальший ріст частоти обертання. Пневматичні обмежувачі мають такі недоліки, як нечітка робота при часткових відкриттях дросельних заслінок і складність регулювання.

На сучасних карбюраторах, в основному, застосовують відцентрово-вакуумні обмежувачі частоти обертання.

Схема такого обмежувача показана на рис. 513. Обмежувач складається з двох вузлів — датчика і виконавчого органа. Датчик включає нерухомий корпус 3 і ротор 5. У роторі радіально розміщується клапан 6, який утримується від переміщення по направляючій втулці пружиною 4. Ротор обертається з частотою, пропорційною частоті колінчастого вала двигуна. Виконавчий орган складається з корпуса 8, в якому розміщена діафрагма 9 із стержнем 12. Вісь дросельної заслінки 16 входить у виконавчий орган і закінчується планкою 13, яка одним кінцем шарнірно зв'язана з стержнем 12, а другим − із пружиною 11. При цьому пружина прагне відкрити дросельну заслінку. Другий кінець осі дросельної заслінки за допомогою вилкового з'єднання поєднаний з важелем управління дросельними заслінками 1. При цьому відкриття дросельної заслінки здійснюється пружиною 11 при переміщенні важеля управління в бік відкриття. Якщо важіль управління 1 знаходиться в положенні повного відкриття дросельної заслінки, то це не заважає їх закриттю з боку виконавчого органу з допомогою стержня 12, якщо подолається зусилля пружини 11.

Порожнина виконавчого органу А, що знаходиться над діафрагмою, з'єднана каналом 2 через калібровані отвори 14 і 15 із змішувальною камерою до і після дросельної заслінки. У порожнині під діафрагмою тиск дорівнює атмосферному завдяки отвору 10.

Працює обмежувач таким чином. При частоті обертання нижче максимальної клапан 6 утримується пружиною 4, отвір 7 в роторі не закритий, і через цей отвір тиск атмосфери, що має місце в корпусі 3, завдяки отвору 7 передається по каналу в роторі і з'єднувальному каналу в порожнину А над діафрагмою, забезпечуючи таким чином однаковий тиск з двох сторін діафрагми. При досягненні двигуном максимальної частоти обертання клапан під дією відцентрової сили долає зусилля пружини 4 і закриває отвір 7. У результаті тиск над діафрагмою 9 стає меншим атмосферного, діафрагма вигинається вверх і через стержень 12, долаючи зусилля пружини 11, прикриває дросельну заслінку, обмежуючи тим самим ріст частоти обертання колінчастого валу двигуна.

Рис. 13. Схема відцентрово-вакуумного обмежувача частоти обертання колінчастого валу

Відцентрово-вакуумні обмежувачі чітко працюють за будь-яких навантажень, у чому й полягає їх основна перевага в порівнянні з пневматичними.

Пристрій примусового холостого ходу. Призначений для зменшення втрат палива і викидів токсичних компонентів у відпрацьованих газах на режимах примусового холостого ходу (рух автомобіля під ухил, гальмування двигуном інше). Ці режими займають значну частину часу роботи автомобіля, а відповідно, і двигуна. В режимах примусового холостого ходу частота обертання колінчастого вала, яка підтримується за рахунок кінетичної енергії автомобіля, не погоджується з режимом роботи двигуна, який відповідає положенню дросельної заслінки на холостому ходу. Через це кількість суміші, що готується в карбюраторі, не відповідає частоті обертання колінчастого вала, а її склад може навіть вийти за межі займання. Виникають пропуски згоряння й збільшений вихід незгорілих вуглеводнів у атмосферу. Крім того, значно збільшуються втрати оливи, підвищуються димлення й нагароутворення.

Заняття № 6: « СУМІШОУТВОРЕННЯ В ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНАХ»

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Характеристика ідеального карбюратора	\|	Процес розпилення палива

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.019 сек.