Карбюраторы двигателей грузовых автомобилей и автобусов

На двигателях грузовых автомобилей семейств ЗИЛ, «Урал» и некоторых моделей автобусов ЛИАЗ, ЛАЗ устанавливают карбю­раторы К-88АТ или К-90. Они унифицированы по многим смссс- дозируюшим системам и узлам, за исключением системы холос­того хода. Это является основным отличием карбюратора К-90, так как у него в каналах холостого хода установлены два электро­магнитных клапана и контактный датчик положения дроссельных заслонок, которые входят в рассмотренную ранее систему эконо­майзера принудительного холостого хода (см. рис. 6.9). Это обеспе­чивает снижение уровня токсичности отработавших газов и умень­шение расхода топлива автомобилями и автобусами на которых устанавливаются карбюраторы типа К-90.

Карбюратор К-88АТ. Карбюратор (рис. 6.15) имеет две смеси­тельные камеры, каждая из которых предназначена для питания одного ряда цилиндров. Карбюратор состоит из четырех основных частей: корпуса 10 воздушной горловины, корпуса б поплавковой камеры и диффузоров, корпуса 51 смесительных камер и пневмо- инерционного ограничителя 41 максимальной частоты вращения коленчатого вала. Для балансировки карбюратора служит баланси­ровочный канал 28, соединяющий воздушную горловину с по­плавковой камерой 55, в результате чего в них уравновешивается давление и устраняется влияние загрязнения воздухоочистителя на состав горючей смеси.

Рис. 6.15. Схема карбюратора К-88АТ:

/ — экономайзер; 2 — клапан экономайзера; 3 — толкатель; 4 — обратный кла­пан; 5 — ускорительный насос; б — корпус поплавковой камеры и диффузоров; 7 — поршень; 8 — шток привода ускорительного насоса и экономайзера; 9 — шток поршня; 10 — корпус воздушной горловины; // — планка; 12. 14, 39, 50 — пружины; 13 — игток толкателя; 15 — направляющая; 16 — жиклер холостого хода; /7— колодец жиклера холостого хода; 18, 42 — трубопроводы; 19, 47, 52 — воздушные жиклеры; 20 — кольцевая щель диффузора; 21 — малый диффузор; 22 — предохранительный клапан; 23 — воздушная заслонка; 24 — распылитель; 25 — смесительная полость; 26 — форсунка; 27— жиклер форсунки; 28— балан­сировочный канал; 29, 34, 48, 53, 54 — воздушные каналы; 30 — канал холосто­го хода; 31 — поплавок; 32 — сетчатый фильтр; 33 — запорный клапан; 35 — корпус датчика; 36 — клапан датчика; 37 — седло клапана; 38 — вал привода ротора; 40 — ротор; 41 — пневмоинерционный ограничитель; 43 — мембрана; 44 — крышка вакуумной камеры; 45 — корпус вакуумной камеры; 46 — шток мембраны; 49, 69 — рычага привода дроссельных заслонок; 51 — корпус смеси­тельных камер; 55 — поплавковая камера; 56 — главный жиклер; 57 — колодец жиклера полной мощности; 58 — регулировочный винт; 59, 60 — соответствен­но верхнее и нижнее отверстия системы холостого хода; 61 — жиклер полной мощности; 62 — большой диффузор; 63 — дроссельная заслонка; 64. 67 — топ­ливные каналы; 65 — колодец форсунок; 66 — игольчатый клапан; 68 — ось дроссельных заслонок

Поддержание необходимого состава обедненной горючей сме­си в карбюраторе достигается торможением топлива воздухом. Для этой цели смесительные камеры снабжены самостоятельными глав­ными дозирующими устройствами с входящими в них воздушны­ми жиклерами 19, а также малым 21 и большим 62 диффузорами» ] улучшающими процесс смесеобразования в результате повыше-* ния в них скорости воздуха. Каждая смесительная камера имеет самостоятельную систему холостого хода с питанием из колодцев 51 жиклеров 61 полной мощности. Общими для обеих камер карбю­ратора является горловина с воздушной заслонкой 23 и сетчатым фильтром 32, поплавковая камера 55 с поплавком 31 и запорным клапаном 33, экономайзер 1 и ускорительный насос 5 с форсун­кой 26. В обеих смесительных камерах дроссельные заслонки 63 закреплены на одной оси 68 и открываются одновременно.

Управление дроссельными заслонками 63 осуществляется из кабины водителя педалью 6 (см. рис. 6.1) или рукояткой 5, а управле­ние воздушной заслонкой — с помощью рукоятки 4. Обе смеситель­ные камеры карбюратора работают одновременно и их процессы смесеобразования одинаковы, поэтому работу карбюратора рас­смотрим на примере работы одной из смесительных камер.

При пуске и прогреве двигателя воздушную заслонку 23 (см.^ рис. 6.15) закрывают, а так как она конструктивно через систему тяг связана с осью 68 дроссельной заслонки 63, то последняя, несколько приоткрывается, вследствие чего в смесительной ка­мере создается разрежение, что обеспечивает обогащение горю^ чей смеси в результате интенсивного истечения топлива из коль­цевой щели 20 малого диффузора 21 и эмульсии из отверстий 59 и 60 канала 30 холостого хода. Наряду с этим обогащение горючей смеси происходит и из-за нескольких нажатий на педаль дрос­сельной заслонки, в результате чего поршень 7 ускорительного насоса перемещается вниз и дополнительно через форсунку 26 впрыскивает топливо в малый диффузор 21.

В момент начала работы двигателя в случае несвоевременного^ открытия воздушной заслонки 23 под действием разности давле-¹ ний открывается предохранительный клапан 22, что предотвра­щает сильное обогащение горючей смеси.

При малой частоте вращения коленчатого вала на режиме холо* стого хода дроссельная заслонка 63 прикрыта, поэтому разреже-, ние в диффузоре недостаточно для истечения топлива. '

Максимальное разрежение создается за дроссельной заслон­кой, которое передается через отверстия 60 и 59 в эмульсионный канал 30 и к жиклеру 16 холостого хода. Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры 55 через главный жиклер 56 и колодец 57 жиклера полной мощности поступает й колодец /7, а затем к жиклеру 16 холостого хода. При этом не­обходимый для образования эмульсии воздух поступает из воз

душной горловины через верхнее отверстие жиклера 16 холосто­го хода, а также из воздушного жиклера 19 и жиклера 61 полной мощности.

Образовавшаяся богатая горючая смесь движется по каналу 30 холостого хода, в конце которого к ней дополнительно подса­сывается воздух из верхнего шелевидного отверстия 59, и через нижнее отверстие 60 эмульсия поступает в пространство смеси­тельной камеры за дроссельной заслонкой и затем в цилиндры двигателя.

По мере открытия дроссельной заслонки увеличивается разре­жение у верхнего отверстия 59, и эмульсия начинает поступать из обоих отверстий. Этим достигается плавный переход двигателя от работы на режиме холостого хода к работе под нагрузкой, кото­рая обеспечивается главной дозирующей системой.

При работе двигателя на холостом ходу качество горючей сме­си регулируют винтом 58, а частоту вращения коленчатого вала — ввернутым в корпус привода карбюратора упорным винтом, из­меняющим степень прикрытия дроссельной заслонки.

При малых и средних нагрузках двигателя переход от режима холостого хода к режиму частичных нагрузок происходит по мере открытия дроссельной заслонки. При этом система холостого хода плавно прекращает подачу эмульсии, а так как разрежение и ско­рость воздуха в диффузорах возрастают, то в работу вступает главная дозирующая система. К топливу, поступающему из поплавковой камеры через главный жиклер 56 и жиклер 61 полной мощности, подмешивается воздух из воздушного жиклера 19. Образовавшаяся при этом эмульсия поступает в кольцевую щель 20 малого диффу­зора 21. С увеличением разрежения в малом диффузоре компенса­ция состава горючей смеси достигается поступлением дополни­тельного воздуха из жиклера 16 холостого хода, в результате чего уменьшается разрежение около жиклера 61 полной мощности и в колодце 57. Таким образом, воздух, поступающий через воздуш­ные жиклеры 19 и 16, тормозит истечение топлива из главного жиклера 56 и горючая смесь обедняется до необходимого состава.

При больших нагрузках двигателя обогащение горючей смеси осуществляется экономайзером / с механическим приводом, со­стоящим из кинематически связанных рычага 69 привода дрос­сельных заслонок и штока 8 привода ускорительного насоса и экономайзера, на конце которого закреплена планка 11. При от­крытии дроссельной заслонки 63 более чем на 80 % планка 11 перемещается вниз и через направляющую 15 и пружину 14 нажи­мает на шток 13 толкателя, который, воздействуя на толкатель 3, открывает шариковый клапан 2 экономайзера, и дополнительное количество топлива поступает по каналу 64 к жиклеру 61 полной мощности. В результате этого происходит обогащение горючей смеси и двигатель развивает полную мощность.

Г> ЛйгимоАлля

При резком открытии дроссельных заслонок (режим ускорения) кратковременное обогащение горючей смеси происходи в резуль­тате подачи дополнительного топлива из колодца ускорительного насоса 5, а также резервного топлива, находящегося в колодце 57 над жиклером 61 полной мощности. Резкое открытие дроссельной заслонки сопровождается быстрым перемещением штока 8 и план­ки/7 вниз. При этом давление под поршнем 7 возрастает, обрат­ный шариковый клапан 4 закрывается, а топливо по каналу 67 ] через игольчатый клапан 66 поступает в колодец 65 форсунки 26. Затем через жиклер 27 форсунки топливо подается в смеситель­ную полость 25, где оно смешивается с воздухом и в виде тонких струй впрыскивается через распылитель 24 в смесительную каме­ру для обогащения горючей смеси.

Связь поршня 7 с планкой 11 осуществляется через шток 9 поршня и пружину 12, которая необходима для обеспечения за­тяжного впрыскивания топлива. Установка нагнетательного иголь­чатого клапана 66 исключает возможность поступления воздуха под поршень 7 при его быстром подъеме, а также устраняет под* сасывание топлива из колодца ускорительного насоса на средних и больших нагрузках двигателя при постоянном положении дрос­сельной заслонки.

Пневмоинерционный ограничитель 41 (см. рис. 6.15) максималь­ной частоты вращения коленчатого вала двигателя состоит из цен­тробежного датчика инерционного типа и исполнительного меха^ низма с вакуумно-мембранным приводом на ось дроссельных зас-, лонок.

Центробежный датчик установлен на крыше распределитель«' ных шестерен. В корпусе 35датчика, закрытом пластмассовой крыш-^ кой, установлен ротор 40, вал 38 привода которого в передней^ части уплотнен сальником. На этом же конце вала имеется паз дл^ концевого выступа валика 22 (см. рис. 3.4) привода ротора распределительного вала.

Исполнительный механизм установлен на корпусе 51 (см. рис. 6.15) смесительных камер. Между разъемными плоскостями крышки 44ж корпуса 45 вакуумной камеры установлена мембрана 43, соединен-' ная с верхним концом штока 46. На оси 68 дроссельных заслоном установлен рычаг 49, соединенный одним плечом с нижним кон* цом штока мембраны, а другим — с пружиной 50, под действием которой рычаг 49 поворачивается и удерживает дроссельные за­слонки 63 в открытом положении. Так как ось 68 может провора­чиваться на некоторый угол отноаггельно валика рычага приводя заслонок из-за их шарнирно-внльчатого соединения, то при сра­батывании ограничителя дроссельные заслонки прикрываются, не­зависимо от положения педали управления подачей тошпгва.

Пространство над мембраной 43 вакуумной камеры при помо­щи трубопровода 42 и канала 34 сообщается с полостью ротора Щ

а через канал 48, жиклеры 47, 52 и каналы 54, 53 это же про­странство соединяется со смесительной камерой карбюратора. Пространство под мембраной через канал 29 постоянно сообща­ется с воздушным патрубком карбюратора.

Если частота вращения коленчатого вала двигателя не превы­шает максимального значения, то ротор датчика, вращаясь, не развивает достаточной центробежной силы и клапан іб датчика, удерживаясь пружиной 39, не закрывает отверстие седла 37 кла­пана. При этом пространство над мембраной 43 сообщается с воз­душной горловиной через трубопровод 42, канал 34, полость ро­тора 40 и трубопровод 18, а пространство под мембраной — через канал 29. Таким образом, давление воздуха снизу и сверху мемб­раны 43 одинаковое и шток 46 мембраны не воздействует на ме­ханизм привода дроссельных заслонок.

При частоте вращения коленчатого вала в пределах 3100... 3200 об/мин клапан 36 датчика развивает значительную центро­бежную силу, при этом пружина 39 растягивается и клапан за­крывает отверстие в седле 37, перекрывая доступ воздуха из воз­душной горловины в пространство над мембраной 43, которое через канал 48 и жиклеры 47 и 52 сообщается со смесительной камерой карбюратора, вследствие чего в этом пространстве со­здается разрежение. Так как пространство под мембраной через канал 29 соединяется с воздушной горловиной, то давление под мембраной становится выше давления над ней. Из-за разности давлений мембрана 43 поднимается вверх вместе со штоком 46, который, преодолевая натяжение пружины 50, перемещает ры­чаг 49 и прикрывает дроссельные заслонки 63.

В результате прикрытия дроссельных заслонок уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и обеспе­чивается поддержание максимальной частоты вращения коленча­того вала в заданных пределах (3100... 3200 об/мин).

Карбюратор К-135МУ. На У-образных восьмицилиндровых дви­гателях автомобилей ГАЗ-3307 и их модификациях установлен кар­бюратор К-135МУ (рис. 6.16), который по принципу действия сме- сеобразующих систем, а также конструкции ограничителя макси­мальной частоты вращения коленчатого вала во многом аналоги­чен рассмотренному выше карбюратору К-88АТ, за исключением некоторых конструктивных особенностей. Все дозирующие систе­мы и устройства расположены в трех основных частях карбюратора: корпусе 36 поплавковой камеры, ее крышке 2 с фланцем и кор­пусе 31 смесительных камер. Корпус смесительных камер конст­руктивно объединен с корпусом исполнительного механизма пнев- моцентробежного ограничителя частоты вращения, ротор 19 кото­рого приводится в действие от распределительного вала двигателя.

Все каналы жиклеров снабжены пробками для обеспечения доступа к ним без разборки карбюратора. Топливные жиклеры

Рис. б.!б. Схема карбюратора К-135МУ:

/ — шток привода ускорительного насоса; 2 — крышка поплавковой камеры; 3 — воздушный жиклер главной дозирующей системы; 4 — малый диффузор; 5 — трубка топливного жиклера холостого хода; 6 — воздушная заслонка; 7 — рас­пылитель; 8 — блок распылителей с полым болтом; 9 — нагнетательный кла­пан; 10 — воздушный жиклер; // — игольчатый клапан поплавковой камеры; 12 — сетчатый фильтр; 13 — поплавок; 14 — смотровое окно; 15 — пробка жик­лера; 16 — мембрана исполнительного механизма; 17 — клапан оіраничения частоты вращения коленчатого вала; 18 — пружина; 19 — корпус ротора: 20 — регулировочный винт; 21 — пружина ограничителя; 22 — ось дроссельных засло­нок; 23,25— жиклеры соответственно вакуумный и воздушный; 24 — проклад­ка; 26 — манжета; 27— главный топливный жиклер; 28 — эмульсионная трубка; 29 — дроссельная заслонка; 30 — пинты регулирования качества смеси; 31 — корпус смесительных камер; 32 — большой диффузор; 33 — электромагнитный клапан; 34 — рычаг привода; 35 — впускной клапан; 36 — корпус поплавковой камеры; 37 — клапан экономайзера

холостого хола могут быть ввернуты снаружи, так как они выве­дены через крышку на корпус смесительных камер.

В крышке корпуса расположена воздушная заслонка с двумя автоматическими клапанами и приводом, который соединен с осью дроссельных заслонок системой рычагов и тяг.

В карбюраторе применен электромагнитный клапан 33, кото­рый автоматически отключает поступление топлива в смеситель­ные камеры при движении автомобиля «накатом».

Ускорительный насос со штоком / и клапан 37 экономайзера являются общими для обеих камер карбюратора. Распылители эко­номайзера и насоса выведены в каждую камеру. Система пуска холодного двигателя является общей для обеих камер карбюратора.

Клапан экономайзера включается в работу за 5... Т до полного открытия дроссельных заслонок. Привод экономайзера и ускори­тельного насоса конструктивно объединен.