Система питания карбюраторного двигателя

Система питания карбюраторного двигателя (рисунок 36) предназначена для приготовления рабочей смеси, подачи её в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов. Система питания состоит из четырёх групп приборов.

Первая группа обеспечивает хранение, очистку и подачу горючего. Воздушный фильтр и воздуховод, представляют собой вторую группу приборов, очищают и подают воздух. Третья группа – это карбюратор и впускной трубопровод. В карбюраторе из горючего и воздуха приготовляется горючая смесь, а впускной трубопровод подводит её от карбюратора к цилиндрам двигателя. В четвёртую группу приборов входят выпускной трубопровод, который отводит отработавшие газы из цилиндров двигателя, и глушитель для уменьшения шума при выпуске отработавших газов.

 

Рис.36. Общее устройство системы питания

Первая группа приборов системы питания.

В эту группу входят (рисунок 37): два топливных бака; топливный кран включения баков; топливный фильтр-отстойник (фильтр грубой очистки); топливный насос; фильтр тонкой очистки топлива; топливопроводы.

 

Рис.37. Устройство первой группы деталей системы питания

 

Топливные баки.

Для хранения топлива на автомобиле устанавливаются два топливных бака по 170 литров каждый. Запас хода до 700км. Баки крепятся к левому и правому лонжеронам рамы за кабиной водителя под грузовой платформой. По устройству идентичны и взаимозаменяемы.

Изготавливают баки из освинцованной стали методом штамповки с последующей сваркой. Внутри устанавливают перегородки, повышающие жёсткость бака и уменьшающие гидравлические удары и вспенивание топлива при движении автомобиля.

Бак заполняют топливом через горловину, закрываемую, герметически пробкой, благодаря чему уменьшаются потери топлива от испарения. Герметичность обеспечивается за счёт прокладки из бензостойкой резины и усилия, создаваемого запорным рычагом пробки бака. Внутри горловины устанавливается выдвижной патрубок с мелкоячеистым сетчатым фильтром, предотвращающим попадание в бак крупных механических примесей.

На правом баке установлена клапанная коробка, через которую он сообщается с атмосферой. В коробке имеются паровой (выпускной) и воздушный (впускной) клапаны. Паровой клапан, пружины которого рассчитаны на избыточное давление около 15 кПа (0,15 кг/см²), предохраняет бак от разрыва при повышении в нём давления паров бензина в жаркую погоду. Воздушный клапан предотвращает возможность прекращения подачи топлива к карбюратору из-за образования в баке разряжения по мере расходования топлива. Пружина воздушного клапана рассчитана на предельную разность давлений снаружи и внутри бака (разрежения) 20…..40кПа (0,2-0,4кг/см²). Для выравнивания давления в левом и правом баках они соединены между собой воздушной трубкой.

Топливо из бака забирается по топливозаборной трубке, снабженной сетчатым фильтром. В баке установлен также измерительный преобразователь электромагнитного указателя уровня топлива, помещённого на щитке приборов.

Для слива топлива в днище бака имеется сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой.

Топливный кран включения баков.

Предназначен для переключения забора топлива из правого или левого баков. Устанавливается на кронштейне впереди левого топливного бака. Состоит из корпуса со штуцерами, золотника и рукоятки управления. Кран имеет три положения: открыт правый бак, открыт левый бак, закрыты оба бака.

Топливный фильтр грубой очистки топлива (рисунок).

Предназначен для очистки топлива от воды и крупных механических примесей. Крепится на кронштейне впереди левого топливного бака. Фильтр-отстойник состоит из корпуса, крышки фильтра со штуцерами, фильтрующего элемента, пружины фильтрующего элемента, сливной пробки и стяжного болта. Для обеспечения герметичности фильтра все его соединения уплотняются паранитовыми или резиновыми прокладками.

 

Рис.38. Фильтр грубой очистки топлива

 

Фильтрующий элемент собран из пластин толщиной 0,14 мм, на пластинах имеются отверстия, по которым проходит топливо, два отверстия для установки пластин на стойках и выступы высотой 0,05 мм. Пакет пластин надет на стержень корпуса, пружиной пластины плотно прижаты одна к другой и к крышке. В собранном состоянии между пластинами остаются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода, имеющаяся в топливе, собираются на дне отстойника и через отверстие, закрываемое пробкой, периодически убирают. Механические примеси крупнее 0,05 мм задерживаются на внешней поверхности фильтрующего элемента, а очищенное топливо поступает в полость крышки и по топливопроводу – в топливный насос.

Топливный насос.

Предназначен для подачи топлива из бака в карбюратор механическим или ручным (при неработающем двигателе) способом.

На автомобиле ЗИЛ-131 применяется насос Б-10 диафрагменного типа, производительностью 180 л/час при 1300-1500 об/мин.

Насос крепится болтами к крышке блока цилиндров двигателя сверху и приводится в действие от эксцентрика распределительного вала через штангу.

Насос состоит из трёх основных частей (рисунок 39): корпуса, головки и крышки головки, отлитых из цинкового сплава. Между корпусом и головкой зажата диафрагма, на которой закреплён шток. На головку штока через текстолитовую шайбу опирается коромысло. Противоположным концом оно прижато к эксцентрику пружиной. Диафрагма отжимается вверх пружиной диафрагмы.

 

Рис.39. Бензонасос Б-10

 

Рычаг ручной подкачки топлива установлен в корпусе на валике и удерживается в крайнем положении пружиной рычага. В головке насоса установлены три впускных клапана, три выпускных клапана, сетчатый фильтр и выходной штуцер. В крышке головки располагается входной штуцер.

При вращении распределительного вала эксцентрик через штангу воздействует на коромысло, перемещая диафрагму вниз. Над диафрагмой создаётся разрежение и горючее из бака через входной штуцер, фильтр и впускные клапаны заполняет полость над диафрагмой.

После того, как эксцентрик распределительного вала повернётся, и штанга прекратит надавливать на коромысло, пружина диафрагмы возвратит её в верхнее положение. В полости над диафрагмой создаётся давление, впускные клапаны закрываются, а выпускные открываются, и топливо через выходной штуцер насоса поступает по топливопроводу к фильтру тонкой очистки.

Уменьшение потребления горючего двигателем сопровождается уменьшением активного хода диафрагмы, то есть она поднимается пружиной не до конца. В этом случае коромысло движется относительно штока диафрагмы свободно.

Рычаг ручной подкачки позволяет приводить в действие диафрагму насоса и наполнять поплавковую камеру карбюратора топливом, не повёртывая коленчатый вал двигателя.

Топливный фильтр тонкой очистки.

Предназначен для очистки топлива от мелких механических примесей. Устанавливается между топливным насосом и карбюратором. Фильтр тонкой очистки может быть выполнен либо с сетчатым, либо с керамическим фильтрующим элементом.

Рис.40. Фильтр тонкой очистки топлива

 

Основными частями фильтра тонкой очистки являются (рисунок 40): корпус, стакан-отстойник, фильтрующий элемент. Резиновая прокладка, расположенная между корпусом, фильтрующим элементом и стаканом-отстойником, обеспечивает их плотное соединение. В прокладке есть прорези, выполненные по радиусу, для прохода топлива в полость стакана-отстойника. Фильтрующий элемент прижимается к корпусу пружиной. Стакан-отстойник крепится к корпусу с помощью скобы, втулки и гайки.

Фильтрующий элемент сетчатого фильтра представляет собой стакан, изготовленный из алюминиевого сплава. На внешней поверхности стакана имеются рёбра, на которые намотана и закреплена при помощи пружины латунная сетка.

Керамический фильтрующий элемент – пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива.

Топливо поступает через входное отверстие в стакан-отстойник снаружи фильтрующего элемента, проходит через фильтрующий элемент внутрь, оставляя на его поверхности механические примеси и через выходное отверстие направляется к карбюратору.

Топливопроводы системы питания.

Топливопроводы карбюраторных двигателей изготавливают из медных, латунных или омедненных стальных тонкостенных трубок, а на некоторых участках (где соединяемые приборы могут смещаться) – из бензостойкого резинового шланга или эластичной пластмассовой трубки.

Приборы очистки воздуха.

Автомобиль зачастую эксплуатируется в условиях сильного запыления воздуха. Пыль, попадая в цилиндры двигателя вместе с воздухом, вызывает ускоренный износ, как цилиндров, так и поршневых колец. Очистка воздуха, поступающего для приготовления горючей смеси, осуществляется в воздушном фильтре (рисунок 41).

 

Рис.41. Общее устройство воздушного фильтра

 

Воздушный фильтр – пеномасляный, инерционный, с трёхступенчатой очисткой воздуха и специальным патрубком отбора воздуха. Воздушный фильтр состоит из следующих основных частей: корпуса, пеномаслоудерживающей набивки, дросселирующей кассеты из капронового волокна, отражателя, масляной ванны. Для уплотнения соединения корпуса с масляной ванной установлена резиновая прокладка.

Дросселирующая кассета свободно вставляется в фигурные пазы корпуса фильтра и небольшим поворотом по окружности закрепляется в нём. Для предотвращения самопроизвольного вывинчивания кассета удерживается пружинами, расположенными на отражателе.

Масляную ванну с отражателем крепят к корпусу двумя тросами, закреплёнными на корпусе фильтра и в рычаге, что облегчает снятие этой ванны. Воздушный фильтр крепят кронштейнами, приваренными к корпусу фильтра, которые надевают на цилиндрические стойки, после чего затягиваются болтами. Воздушный фильтр соединён с карбюратором и компрессором шлангами.

Воздух под действием разрежения, создаваемого двигателем, поступает в центральную трубу и, двигаясь вниз, соприкасается с маслом, при этом происходит первая инерционная очистка воздуха от наиболее крупных частиц пыли. Масло под напором воздуха движется от центра отражателя к отверстиям и частично попадает в дросселирующую кассету и пеномаслоудерживающую набивку, причём часть масла через отверстия стекает в полость масляной ванны. Из полости масло фонтанирует через центральное отверстие вследствие разности уровней масла в полости масляной ванны и зоне над отражателем, и, двигаясь по отражателю, снимает с него пыль. Масло, попавшее в дросселирующую кассету и в пеномаслоудерживающую набивку, сильно вспенивается. Вспененное масло и фильтрующие набивки обеспечивают очистку воздуха от наиболее мелких частиц пыли. Поток воздуха удерживает масло в набивке и дросселирующей кассете. Так как масло непрерывно попадает в пеномаслоудерживающие набивки, то излишки его по стенкам набивок стекают вниз. Часть масла, стекающего по наружным стенкам набивок, достигает отверстий, через которые оно попадает в полость масляной ванны. Во время прохождения воздуха над отражателем в зоне над уровнем масла создаётся разрежение, вследствие которого масло, стекающее по внутренним стенкам набивок к окнам в эжекторе, всасывается и подхватывается потоком воздуха, образуя завесу, достигающую отражателя. Через эту завесу проходит воздух, частично унося масло в набивку и дросселирующую кассету.

Загрязнённое масло по мере стекания отстаивается в масляной ванне, где пыль выпадает в осадок. Движение масла в набивке и по отражателю, а также работа эжектора обеспечивают циркуляцию масла. Так как режимы работы двигателя изменяются достаточно часто, то изменяются и режимы работы воздушного фильтра. При этом масло то поднимается до максимального уровня в набивке, то стекает в ванну, что обеспечивает дополнительную промывку набивок.

Воздух к фильтру подаётся через воздухопровод в капоте двигателя. В канал может поступать как наружный воздух (при эксплуатации автомобиля в условиях высоких температур), так и воздух из подкапотного пространства (при эксплуатации автомобиля в условиях низких температур) в зависимости от положения заслонки, помещённой в воздухопроводе.

В корпус воздушного фильтра заливают масло, применяемое для двигателя, в количестве 0,625 литров.

Приборы выпуска отработавших газов.

Выпуск отработавших газов в атмосферу сопровождается значительным шумом вследствие того, что газы выходят с большой скоростью под большим давлением. Для снижения шума выпуска отработавших газов применяют глушители.

К корпусу глушителя из листовой стали подведены приёмные трубы от правого и левого выпускных трубопроводов (коллекторов) двигателя. Внутри корпуса установлены три перфорированные трубы: две в передней половине корпуса, соединённые с приёмными трубами и одна в полость корпуса разделена поперечными перегородками на пять изолированных частей.

Поток горячих отработавших газов, попадая в перфорированные трубы, расчленяется и многократно изменяет направление, проходя через отверстия в трубах; при этом газы расширяются и значительно охлаждаются. Вследствие этого газы выходят из отверстия выпускной трубы при малой скорости и низком давлении со значительно меньшим шумом.