Неисправности карбюратора. Топливовоздушные смеси.

Распространенные неисправности карбюратора

 

Карбюратор — прибор довольно сложный, и неисправностей в нем может быть очень много. В этом разделе мы рассмотрим те их них, которые могут повлечь за собой повышение расхода топлива.

 

Одной из распространенных неполадок является проникновение воздуха в том месте, где фланец карбюратора соединяется с выпускным трубопроводом или где впускной трубопровод соединен с корпусом дроссельной заслонки. Особенно отрицательно на экономичность машины действует последняя неисправность: расход бензина стремительно возрастает, причем из глушителя могут раздаваться сильные хлопки.

 

Найти негерметичное место можно, воспользовавшись обыкновенной мыльной пеной, — там, где имеется проникновение воздуха, в пене появится характерное «окно».

 

Если карбюратор негерметично соединен с впускным трубопроводом, то найти место подсоса можно по следующим характерным признакам: следы копоти (они образуются вокруг негерметичного места) либо тонкая пленка топлива возле места соединения.

 

Если у вас сложилось впечатление, что в каком-то месте подтекает топливо, — протрите этот участок мягкой тряпкой насухо. Если подтекание действительно имеется, это быстро станет заметно: чистое место покроется тонкой пленкой топлива.

 

Распространена неисправность карбюратора, когда уровень топлива в поплавковой камере недостаточен либо топливо в ней отсутствует совсем. При этом сетчатый фильтр полностью исправен.

 

Может быть, неисправность возникла по причине загрязнения игольчатого топливного клапана крышки поплавковой камеры карбюратора — это препятствует поступлению топлива. Учтите, что клапан должен быть свободным и легко двигаться в гнезде, а шарик не должен зависать. Неисправность устраняется путем промывки и продувки клапана.

 

Иногда в карбюраторе сбивается поплавок. Определить это можно по следующим характерным признакам: мотор работает нестабильно, с рывками, резко возрастает потребление топлива, уровень бензина в поплавковой камере не соответствует установленным нормам. В данном случае, чтобы настроить ход клапанной иглы, следует обеспечить необходимый уровень топлива, одновременно подогнув специально предназначенный язычок и ограничитель хода поплавка. При небольшом отверстии в поплавке его на первое время можно заклеить.

 

Если возникают затруднения при запуске двигателя, но уровень топлива в поплавковой камере соответствует установленным нормам — проверьте состояние жиклеров и каналов карбюратора: подобные симптомы часто возникают при их загрязнении. Для этого придется произвести частичную разборку карбюратора, а именно снять крышку поплавковой камеры. Если подозрения подтвердились — промойте каналы и жиклеры бензином или ацетоном, после чего продуйте их сжатым воздухом (например, с помощью обыкновенного насоса).

 

ВНИМАНИЕ

Выполняя промывку деталей карбюратора, помните, что все неметаллические детали можно промывать только в чистом бензине. Не используйте для этого ацетон или растворители — они могут повредить такие детали (прокладки, мембраны и т. п.).

 

Нестабильная работа мотора (в частности, при отпускании педали газа он глохнет) может быть обусловлена загрязнением эмульсионного жиклера системы холостого хода.

 

В такой ситуации необходимо снять корпус воздушного фильтра, а затем достать корпус самого жиклера. Если выяснится, что он сильно загрязнен, то для его очистки используйте тонкую острую деревянную палочку, предварительно смочив ее в ацетоне.

 

ВНИМАНИЕ

Запрещается использовать для прочистки жиклера металлические инструменты либо проволоку, а также ворсистую ткань.

 

Кстати, ворсистой тканью вообще нельзя пользоваться при промывке и прочистке деталей карбюратора.

 

Если после долгой стоянки двигатель плохо заводится — скорее всего, изношена диафрагма пускового устройства карбюратора. При отсутствии возможности немедленно устранить неисправность рекомендуется воспользоваться временной мерой. Для этого возьмите небольшой кусок алюминиевой проволоки (диаметром примерно 2–3 мм) и сделайте на одном ее конце петлю. Затем закрепите ее под гайкой на шпильке там, где к карбюратору присоединен корпус воздухоочистителя. Второй же конец проволоки необходимо загнуть, после чего поместить в первую камеру в том месте, где прижимается верхняя часть воздушной заслонки.

 

В результате выполненных манипуляций между воздушной заслонкой и стенкой первой камеры получится щель примерно в 3–4 мм, когда манжетка воздушной заслонки полностью вытянута. Эта щель и позволяет завести двигатель. Однако учтите, что долго ездить с такой неисправностью нельзя, поэтому как только прибудете к месту стоянки или ремонта — сразу устраните ее.

Топливовоздушная смесь

 

Бензин и необходимый для его сгорания воздух поступают в цилиндры ДВС в виде топливовоздушной смеси. Топливовоздушная смесь — это смесь мельчайших частиц бензина с атмосферным воздухом, которую получают тщательным перемешиванием этих двух компонентов. Ясно, что до перемешивания бензин должен быть распылен, а затем и испарен еще до момента воспламенения.

Различают три способа смесеобразования для поршневых двигателей: внутренний способ, когда процесс перемешивания происходит непосредственно в объеме цилиндра; внешний способ — когда смесь получают вне объема цилиндра, например во впускном коллекторе; и смешанный, или комбинированный способ смесеобразования, при котором первый этап перемешивания протекает вне цилиндра, а второй — внутри цилиндра. Для бензиновых ДВС самым распространенным является способ внешнего смесеобразования. Бензин перед смешиванием с воздухом распыляется либо пульверизацией, либо впрыском под давлением. Процесс пульверизации реализуется в карбюраторах, а процесс впрыска с помощью специальных устройств впрыска, которые называются форсунками.
Для внешнего смесеобразования требуется легко испаряемое топливо, к которому относятся сжиженные горючие газы и бензин. Бензин — это продукт перегонки нефти. Состоит бензин на 85% из углерода и на 15% из водорода и относится к легким углеводородным топливам. В смеси с воздухом пары бензина образуют не только горючие, но и взрывные смеси, что в основном определяется весовым соотношением бензина и воздуха, а также их парциальным давлением и температурой в смеси. Соотношение 1/14,7 для бензина и воздуха является стехиометрическим, так как оно соответствует законам строгого количестаенного соотношения масс веществ, участвующих в химической реакции горения.
Следует иметь в виду, что топливовоздушная смесь, приготовленная внешним способом смесеобразования, еще не является топливовоздушным зарядом для поршневого двигателя. От мнксерной зоны (места образования смеси) и до камеры сгорания в цилиндре топливовоздушная смесь многократно изменяет свое агрегатное состояние под действием чередующихся изменений давления и температуры. Как следствие, часть паров бензина переходит обратно в жидкое состояние охлаждаясь или снова образуется пар при соприкосновении бензиновых пленок с горячими стенками впускной системы и цилиндра. В результате в камеру сгорания поступает не стехиометрическая смесь, даже если она идеально приготовлена в миксерной зоне, а смесь, отличающаяся от оптимального состава в сторону уменьшения или в сторону увеличения количества бензина.
Из сказанного ясно, что по весовому составу топливо-воздушная смесь, приготовленная вне цилиндра, может заметно отличаться от смеси, сжатой к моменту воспламенения в камере сгорания. Это обстоятельство является главным недостатком способа внешнего смесеобразования, который приводит к дополнительным потерям бензина, к потере устойчивости работы двигателя при изменении его режимов, а также к дополнительным конструктивным сложностям системы приготовления и впуска топливо-воздушной смеси. Для того чтобы поддерживать состав топливовоздушного заряда близким к стехиометрическому, процессом приготовления топливовоздушной смеси приходится постоянно управлять путем увеличения или уменьшения количества подаваемого в систему смесеобразования бензина. Наиболее качественно это реализуется в современных системах впрыска бензина с электронным управлением электромагнитными форсунками.

Горючая смесь и отработавшие газы

В реальных автомобильных двигателях стехиометрическое соотношение в горючей смеси «бензин-воздух» часто нарушается. Это зависит от реальных режимов и условий работы ДВС. Если бензина в горючей смеси становится больше, то говорят, что смесь обогащена, или богатая. Если меньше — то смесь обедненная, или бедная. Однако в теорию двигателя введен не коэффициент избытка или недостатка бензина, а коэффициент избытка воздуха а (альфа). Коэффициент а определяется как отношение действительно выгоревшего количества воздуха МдкМ0 — теоретически необходимому при полном сгорании данной порции бензина, т.е. а = Мд/М0. При стехиометрическом соотношении, когда бензин и воздух находятся в смеси в пропорции примерно один к пятнадцати, коэффициент избытка воздуха а (альфа) принимают равным единице, и смесь считают нормальной (Мд= М0). Обогащение или обеднение горючей смеси для бензиновых двигателей допустимо лишь в определенных пределах. Если состав горючей смеси по коэффициенту а выходит за диапазон 0,7 < а < 1,35, то рабочая смесь в классическом ДВС вообще не воспламеняется. Таким образом, указанный диапазон изменения а является граничным рабочим интервалом для обогащения или обеднения горючей смеси.

В указанном интервале для а сгорание рабочей горючей смеси происходит по-разному. Сгорание бедной смеси (а > 1) может привести к неустойчивости процесса сгорания (особенно при а > 1,25). А это в свою очередь приводит к перебоям в работе ДВС за счет пропусков воспламенения на переходных режимах. Наибольшей скорости сгорания рабочей смеси соответствует а = 0,8-0,9. Но когда выжигается чрезмерно богатая смесь (а < 0,8), появляется вероятность неполного сгорания бензина. Несгоревший бензин частично выбрасывается с отработавшими газами в атмосферу, а частично (в виде тонких пленок) сползает по стенкам цилиндров в масляный картер, что приводит к ускоренному износу деталей двигателя. Кроме того при недостатке кислорода интенсивно образуется угарный газ СО.
Однако при незначительном обогащении или обеднении горючей смеси имеют место положительные эффекты.
Так, обедненная смесь на средних и умеренно увеличенных нагрузках дает заметную экономию топлива. Обогащение смеси на высоких оборотах форсирует двигатель, и он начинает отдавать максимальную мощность.
При рассмотрении работы поршневого ДВС было указано, что после сгорания топливовоздушного заряда в камере сгорания в цилиндре образуется рабочее тело в виде сильно разогретых отработавших газов, которые являются продуктами химической реакции горения.
Исходными компонентами реакции горения являются: кислород 02, азот N2, разнообразные инертные примеси Р„ и водяной пар Н20 (все это составляющие компоненты окружающей атмосферы), а также углерод С и водород Н, два последних компонента — составляющие части бензина.
В результате сгорания исходных компонентов образуются следующие отходные продукты химической реакции горения: окись углерода С02, окислы азота N0X, газообразные инертные примеси Рх, частично несгоревший бензин в виде радикала углеводородных соединений СН, не вступивший в реакцию горения молекулярный кислород 02 и не полностью окисленный углерод в виде угарного газа СО, а также водяной пар Н20 и химически пассивный атмосферный азот N2.
Отходные продукты реакции горения и есть отработавшие выхлопные газы бензинового поршневого двигателя.
Следует также отметить, что в состав отработавших газов могут входить свинцовые соединения, так как они иногда добавляются в бензин с целью повышения его антидетонационных свойств.
Концентрация угарного газа в выхлопных газах современных бензиновых ДВС может достигать 6-8% по объему. Концентрацию СМ и NO„ чаще выражают в миллионных долях (ч/млн) в объеме выхлопных газов.
Главным устройством на двигателе, которое ответственно за процентный состав токсичных веществ в отработавших газах, является система приготовления и канализации рабочей горючей смеси — система топливного питания. Именно под воздействием этой системы в топливовоздушном заряде может изменяться коэффициент избытка воздуха а (альфа), а от неконтролируемого изменения этого коэффициента в значительной степени изменяется концентрация вредных веществ в отработавших газах.

Регулировка света фар

"...Для регулировки установите ненагруженный автомобиль с нормальным давлением воздуха в шинах на горизонтальной площадке перед экраном на расстоянии 5 м от фар.

Нанесите на экран осевую линию 0, лежащую в плоскости симметрии автомобиля. Симметрично осевой линии следует провести две вертикальные линии Л и П, расположенные в плоскостях, проходящих через центры фар. На высоте Н, соответствующей расстоянию центров фар от пола, нанести линию 1, а ниже ее на 50 мм линию 2.

Включите ближний свет и, поочередно закрывая каждую фару, проверьте расположение световой границы А на экране. Она должна проходить по линии 2, а наклонные отрезки выходить из точке Е..."