Детали и механизмы системы питания карбюраторного двигателя

Детали, механизмы	Назначение	Устройство	Внешний вид	Принцип действия
Топливный бак (рис. 96)	Обеспечивает хра- нение и транспор- тировку запаса топ- лива	Корпус, заливная гор- ловина с сетчатым фильтром, успокоите- ли топлива, датчик указателя уровня топ- лива, пробка заливной горловины с паровоз- душным клапаном		При заправке автомобиля топливо, проходя через сетча- тый фильтр заливной горловины, очищается от крупных механических примесей. Успокоители топлива предот- вращают гидроудары внутри бака. Паровой и воздуш- ный клапаны компенсируют колебания давления в баке, сообщая бак с атмосферой
Топливные фильтры (рис. 93, 94, 95)	Очищает топливо от механических при- месей и воды	Корпус,           фильтрую- щий элемент		Топливо поступает в полость между корпусом и филь- трующим элементом. Проходя через фильтрующий элемент, топливо очищается и поступает в систему
Топливный насос (рис. 97)	Подает топливо из бака в поплавковую камеру карбюратора	Корпус, рычаг приво- да, рычаг ручной под- качки, шток, пружи- на, диафрагма, впуск- ные клапаны, сетча- тый фильтр, крышка насоса, выпускные клапаны, возвратная пружина рычага		При нажатии эксцентрика распредвала на наружний ко- нец рычага привода насоса диафрагма штоком оттяги- вается вниз. В полости над диафрагмой создается раз- режение, открываются впускные клапаны, и полость заполняется топливом. Когда выступ эксцентрика схо- дит с рычага привода, диафрагма под действием пружи- ны прогибается вверх. Под давлением топлива, находя- щегося над диафрагмой, закрываются впускные и от- крываются выпускные клапаны. Топливо из насоса по- ступает в поплавковую камеру карбюратора
Карбюра- тор	Обеспечивает приго- товление горючей смеси и регулирова- ние ее качественного и количественного состава	Корпус, поплавковая камера, воздушная и дроссельная заслонки, жиклеры, диффузор и распылитель, дози- рующие системы		Под действием разрежения в цилиндрах воздух с боль- шой скоростью проходит через смесительную камеру карбюратора. За                счет                разрежения                в             смесительной амеере топливо истекает из распылителя и смешива- ется с воздухом

Продолжение таблицы 12

Воздушный фильтр	Очищает поступа- ющий в карбюратор воздух от атмо- сферной пыли	Корпус с крышкой и воздухозаборником, ванна для масла, от- ражатель  масла, фильтрующий эле- мент (или только су- хой      фильтрующий элемент вместо 2–4)		Под действием разрежения в цилиндрах поток воздуха направляется вниз, ударяется о поверхность масла (ча- стицы пыли остаются в масле) и, изменив направление, поступает через фильтрующий элемент, в котором за- держиваются частицы пыли и масла, во входной патру- бок карбюратора (или воздух только проходит через су- хой фильтрующий элемент)
Топливо- проводы	Обеспечивают транспортировку топлива между эле- ментами системы	Армированные шланги из специальной бензомаслостойкой резины или металлические (обычно медные или оцинкованные стальные) трубки с штуцерами для присоединения к корпусам фильтров, бензонасоса, карбюратора

 

Рис. 93. Конструкция и внешний вид неразборных топливных фильтров: 1 – корпус; 2 - филь- трующий элемент	Рис. 94. Топливный фильтр-отстойник: 1 – крышка отстойника; 2 – штуцеры топливо- проводов; 3, 7, 12 – прокладки; 4 – болт; 5 – кронштейн; 6 – корпус отстойника; 8 – проб- ка сливного отверстия; 9, 13 – шайбы; 10 – пружина; 11 – фильтрующий элемент	Рис. 95. Фильтр тонкой очистки топлива: 1 – корпус; 2 – прокладка; 3 – фильтрующий элемент; 4 – стакан; 5 – пружина фильтрующего элемента; 6 – коромысло; 7 – гайка-барашек

Основными элементами неразборного топливного фильтра являются фильтрующий элемент (обычно из специального картона) и корпус (с патрубками или штуцерами для соединения с топливопроводами) (см. рис. 93). В конструкцию разборных топливных фильтров, кроме корпуса и фильтрующего элемента, входят крышка корпуса, пробка или кран для слива отстоя, пружина для фиксации фильтрующего элемента, уплотняющие прокладки (см. рис. 94, 95).

По назначению топливные фильтры разделяют на фильтры грубой и тонкой очистки топлива. Фильтры грубой очистки (фильтры-отстойники) предназначены для очистки топлива от крупных механических примесей и воды (рис. 94). В этих фильтрах используют сетчатые фильтрующие элементы, задерживающие только крупные частицы. Очистка топлива происходит также благодаря оседанию воды и крупных частиц на дно фильтра. Очистка фильтра осуществляется путем сливания отстоя через специальный кран или пробку в нижней части корпуса. Фильтры тонкой очистки предназначены для очистки топлива от мелких механических примесей. Неразборные фильтры (см. рис. 93) обычно являются фильтрами тонкой очистки. Конструкция разборного фильтра тонкой очистки представлена на рис. 95.

В конструкцию систем питания легковых автомобилей обычно входят только фильтры тонкой очистки, которые выполняют и функцию отстойников. Грузовые автомобили могут иметь оба фильтра (отдельно фильтр грубой и фильтр тонкой очистки).

Топливный бак – это емкость для хранения и транспортировки запаса топлива (рис. 96). Обычно бак размещается в задней, наиболее безопасной части автомобиля. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам, которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова.

Рис. 96. Устройство топливного бака: 1 – заливная горловина; 2 – стенки бака; 3 – трубка забора топлива с фильтром; 4 – сливное отверстие с пробкой; 5 – поплавок датчика указателя уровня топлива; 6 – уровень топлива; 7 – вентиляционная трубка; 8 – датчик уровня топлива

 

Бак предназначен также и для первичной очистки топлива. Первая ступень очистки бензина происходит при заливке его в топливный бак. Для этого в заливной горловине бака обычно установлен сетчатый фильтр. Вторая ступень очистки топлива – сетка на топливозаборнике внутри бака. Она не дает возможности примесям попасть в систему питания двигателя. Наличие и количество бензина в баке водитель контролирует по показаниям указателя уровня топлива, расположенного на щитке приборов. Емкость топливного бака должна обеспечивать возможность движения автомобиля без дозаправки не менее 500…600 км (у современных легковых автомобилей емкость бака обычно составляет 40…50 л). Когда же уровень бензина в баке уменьшается до 5…9 л, на щитке приборов загорается соответствующая желтая (или красная) лампочка – лампа резерва.

Топливный насос. Основные детали насоса: корпус, рычаг привода, рычаг ручной подкачки с возвратной пружиной, шток, диафрагма с пружиной, впускные и выпускные клапаны, сетчатый фильтр, крышка насоса (рис. 97). Диафрагменный узел бензонасоса имеет

две верхние рабочие и одну нижнюю (предохранительную) диафрагмы, установленные на штоке. Между рабочими и предохранительной прокладкой установлены внутренняя и наружная дистанционные прокладки. С целью предотвращения попадания топлива в картер двигателя автомобиля, в случае повреждения рабочих диафрагм бензонасоса, в наружной прокладке выполнено отверстие для слива топлива.

Рис. 97. Топливный насос: 1 – нагнетательный штуцер; 2 – сетчатый фильтр; 3 – головка насоса; 4 – всасывающий штуцер; 5 – крышка головки; 6 – всасывающий клапан; 7 – шток диафраг- мы; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – пружина рычага ручной подкачки; 10 – эксцентрик; 11 – балан- сир; 12 – рычаг привода диафрагмы; 13 – корпус насоса; 14 – внутренняя дистанционная прокладка диафрагмы; 15 – наружная дистанционная прокладка диафрагмы; 16 – тарелка диафрагмы; 17 – нагнетательный клапан

 

Топливный насос приводится в действие от валика привода масляного насоса или от распределительного вала двигателя. При вращении вышеуказанных валов имеющийся на них эксцентрик набегает на шток привода топливного насоса (рис. 98).

При нажатии эксцентрика на наружный конец рычага привода насоса диафрагма штоком оттягивается вниз. В полости над диафрагмой создается разрежение, открываются впускные клапаны, и полость заполняется топливом. Когда выступ эксцентрика сходит с рычага привода, диафрагма под действием пружины прогибается вверх. Под давлением топлива, находящегося над диафрагмой, закрываются впускные и открываются выпускные клапаны. Топливо из насоса поступает в поплавковую камеру карбюратора.

Подача бензина в карбюратор происходит только за счет усилия пружины, которая поднимает диафрагму. А это означает, что когда поплавковая камера карбюратора будет заполнена и игольчатый клапан перекроет путь бензину, диафрагма топливного насоса останется в нижнем положении. И до тех пор, пока двигатель не израсходует часть топлива из карбюратора, пружина будет не в состоянии «вытолкнуть» из насоса очередную порцию бензина.

Карбюратор. Карбюратор предназначен для приготовления смеси бензина с воздухом (горючей смеси) и изменения количества и состава подаваемой в цилиндры смеси в зависимости от режима работы двигателя.

Процесс приготовления горючей смеси из топлива и воздуха называется карбюрацией. Для полного сгорания 1 кг бензина необходимо 15 кг воздуха. Смесь такого состава

называют нормальной. При недостатке воздуха смесь называют обогащенной (содержит 13…15 кг воздуха на 1 кг бензина) или богатой (менее 13 кг воздуха). При избытке воздуха смесь называют обедненной (15…17 кг воздуха) или бедной (свыше 17 кг воздуха). При со- отношении бензина и воздуха 1:21 и более, а также 1:5 и менее смесь не воспламеняется.

а                                                           б

 

Рис. 98. Схема работы топливного насоса: а – всасывание топлива; б – нагнетание топлива; 1 – нагнетательный патрубок; 2 – стяжной болт; 3 – крышка; 4 – всасывающий патрубок; 5 – впускной клапан с пружиной; 6 – корпус; 7 – диафрагма насоса; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – тяга; 10 – рычаг механической подкачки; 11 – пружина; 12 – шток; 13 – эксцентрик; 14 – нагнетательный кла- пан с пружиной; 15 – фильтр для очистки топлива

 

Устройство. Простейший карбюратор состоит из следующих деталей: корпус, поплавковая камера с поплавком и запорным игольчатым клапаном, топливный жиклер, распылитель, входная камера с воздушной заслонкой, смесительная камера с диффузором и дроссельной заслонкой (рис. 99).

Рис. 99. Схема работы простейшего карбюратора: 1 – топливная трубка; 2 – поплавок с игольчатым клапаном; 3 – топливный жиклер; 4 – распылитель; 5 – корпус карбюратора; 6 – воздушная заслонка; 7 – диффузор; 8 – дроссельная заслонка

Принцип действия простейшего карбюратора. Топливо подается в поплавковую камеру самотеком или насосом по топливопроводу. Поплавковая камера соединена со смесительной камерой посредством распылителя, в котором установлен жиклер. Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, через которое проходит определенная порция топлива в единицу времени. Определенный уровень топлива в поплавковой камере поддерживается поплавком и игольчатым клапаном. При наполнении топливом поплавковой камеры поплавок всплывает и через рычажок поднимает игольчатый клапан, который перекрывает отверстие в подводящем топливопроводе и прекращает дальнейшее поступление топлива в камеру. Благодаря этому в поплавковой камере и в распылителе топливо находится постоянно на одном уровне, не доходя до верхнего конца распылителя 2…3 мм.

При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение, которое передается в смесительную камеру карбюратора, в результате чего в нее засасывается воздух. Поступающий в карбюратор воздух проходит через узкое сечение диффузора, поэтому скорость его движения, а следовательно, и разрежение в камере возрастают. Между поплавковой камерой и диффузором создается перепад давлений, благодаря чему топливо начинает фонтанировать из распылителя. Топливо при этом распыляется, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя.

Карбюратор должен приготовлять горючую смесь необходимого состава на различных режимах работы двигателя, определяемых величиной открытия дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала. Различают пять основных режимов работы двигателя: пуск, холостой ход, малые и средние нагрузки, полную нагрузку и разгон (ускорение) двигателя. Простейший (одножиклерный) карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя. Поэтому для обеспечения необходимого состава горючей смеси на различных режимах работы двигателя современные автомобильные карбюраторы имеют следующие дозирующие системы: главную дозирующую систему; систему холостого хода; экономайзер; ускорительный насос; пусковое устройство (клапанного или диафрагменного типа) для облегчения запуска холодного двигателя.

Эконостат выполняет те же функции, что и экономайзер, т. е. обогащает смесь при полной нагрузке двигателя. От экономайзера эконостат отличается простотой устройства. Работает эконостат под действием разрежения, которое создается в диффузоре. Топливо из поплавковой камеры через жиклер эконостaтa и распылитель попадает в воздушный поток и распыливается. Дополнительное топливо вызывает обогащение горючей смеси. Особенностью эконостата является то, что он вступает в работу только при значительном разрежении у устья распылителя. Такое разрежение может быть достигнуто как при частичном, так и при полном открытии дроссельной заслонки. Чтобы эконостат не подавал топливо слишком рано, распылитель, расположенный значительно выше уровня поплавковой камеры, выводят во входной патрубок карбюратора. В двухкамерных карбюраторах эконостат иногда устанавливают только во вторичной смесительной камере. Эконостаты применяют в карбюраторах двигателей с небольшим числом цилиндров.

Некоторые автомобильные карбюраторы имеют две смесительные камеры, каждая из которых питает половину цилиндров двигателя, при этом корпус с воздушной заслонкой, экономайзер и ускорительный насос – общие детали для обеих камер карбюратора.

Для предотвращения обогащения горючей смеси (при загрязнении воздушного филь- тра), вследствие увеличения перепада разрежения в диффузорах и поплавковой камере, по- плавковая камера соединяется каналом с входным патрубком карбюратора, над которым расположен воздушный фильтр. Такие поплавковые камеры называют балансированными.

209

Таблица 13