Назначение, устройство и работа простейшего карбюратора

Рассмотрим конструкцию карбюратора (рис. 2.43). В корпусе 43 и крышке 44 размещены поплавковая камера 16 с поплавком 24и игольчатым клапаном 17, первичная 1и вторичная 11смеситель­ные камеры, а также системы и устройства, обеспечивающие при­готовление горючей смеси. Карбюратор оборудован: блоком подо­грева 34, через который циркулирует охлаждающая жидкость си­стемы охлаждения двигателя; системой отсоса картерных газов, включающей патрубок 36 и калиброванное отверстие; системой обратного слива части топлива из карбюратора в топливный бак, включающей патрубок 18 и калиброванное отверстие. Карбюратор имеет блокировку вторичной камеры. Блокировка не допускает открывания дроссельной заслонки вторичной камеры на любом режиме работы двигателя, если воздушная заслонка не открыта полностью. Этим исключается работа вторичной камеры при непрогретом двигателе. Топливо поступает в карбюратор через пат­рубок 20 и фильтр 19, а через патрубок 37 карбюратор связан с вакуумным регулятором зажигания.

Глав н а я д о з и р у ю щ а я система приготовляет обеднен­ную горючую смесь (на 1 кг бензина приходится до 16,5 кг возду­ха) при работе двигателя на средних (частичных) нагрузках. При­готовленная смесь в разном количестве по составу близка к эко­номичной во всем диапазоне средних нагрузок, величина кото­рых составляет до 85 % полной нагрузки двигателя. Только при таком приготовлении горючей смеси карбюратором двигатель ра­ботает наиболее экономично.

 

 

Рис. 2.43. Схема карбюратора:

1 — пневмоэлемент; 2 — шток; 3 — канал; 4, 10, 17. 23, 40 — клапаны; 5, 22, 25, 26, 28, 38 — топливные жиклеры; 6, 7, 14, 15 — воздушные жиклеры; 8, 30, 32 — заслонки; 9, 11, 12, 13 — распылители; 16 — поплавковая камера; 18, 20, 36, 37 — патрубки; 19 — фильтр: 21 — экономайзер; 24— поплавок; 27, 39 — трубки; 29, 33— отверстия; 31 — щель; 34— блок подогрева; 35— винт; 41 — диафрагма; 42 — рычаг: 43 — корпус; 44 — крышка

 

Главные дозирующие системы первичной и вторичной камер включают в себя главные топливные жиклеры 38 и 28, эмульси­онные колодцы с эмульсионными трубками 39 и 27, главные воз­душные жиклеры 6 и 14, распылители 9 и 12. При открывании дроссельной заслонки 32 первичной камеры топливо из поплав­ковой камеры 16 через главный топливный жиклер 38 поступает в эмульсионный колодец. В нем топливо смешивается с воздухом, выходящим из отверстий эмульсионной трубки 39, в которые воздух поступает через главный воздушный жиклер 6. Эмульсия через распылитель 9 поступает в малый и большой диффузоры первич­ной камеры и перемешивается с воздухом, проходящим через диффузоры, где и образуется горючая смесь. Главная дозирующая система вторичной камеры работает аналогично главной дозиру­ющей системе первичной камеры. Дроссельная заслонка 30 вто­ричной камеры связана механически с дроссельной заслонкой 32 первичной камеры таким образом, что начинает открываться, когда дроссельная заслонка первичной камеры будет открыта на 213 своей величины. Дроссельные заслонки имеют механический (тросовый) привод от педали управления, расположенной в салоне автомо­биля. Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры дви­гателя, регулируется величиной открытия дроссельных заслонок. На режимах средних нагрузок работает главным образом первич­ная камера карбюратора, обеспечивающая работу двигателя в широком диапазоне частичных нагрузок.

Пусковое устройство обеспечивает приготовление бо­гатой горючей смеси (на 1 кг бензина приходится менее 13 кг воздуха) при пуске холодного двигателя. В цилиндры двигателя горючая смесь поступает в большом количестве, чтобы даже при

холодном двигателе легкие фракции бензина испарялись в коли­честве, необходимом для пуска двигателя.

Пусковое устройство состоит из воздушной заслонки 8 и свя-,| занного с ней пневматического элемента 1. Воздушная заслонка? через шток 2 соединена с диафрагмой пневматического элемента! и находится под воздействием возвратной пружины. При пуске: холодного двигателя дроссельная заслонка 32 первичной камеры; приоткрывается. При этом возвратная пружина, воздействуя на; рычаг оси воздушной заслонки, удерживает ее в закрытом поло­жении. Количество воздуха, поступающего в первичную камеру, уменьшается, вакуум в диффузорах возрастает, и топливо, выте­кая из распылителя 9, обеспечивает образование горючей смеси. При первых вспышках и последующей работе двигателя на холос­том ходу разрежение из-под дроссельной заслонки 32 передастся по каналу 3 в пневматический элемент 1. Его диафрагма прогиба­ется через шток 2, приоткрывает воздушную заслонку, обеспечи­вая доступ необходимого количества воздуха, а возвратная пру­жина воздушной заслонки растягивается. Следовательно, при пуске холодного двигателя и его прогреве воздушная заслонка автома­тически устанавливается в положение, исключающее чрезмерное обогащение или обеднение горючей смеси. По мерс прогрева дви­гателя воздушная заслонка открывается полностью через тросо­вый привод рукояткой управления пусковым устройством, нахо­дящейся под панелью приборов.

Система холостого хода готовит обогащенную горю­чую смесь (на 1 кг бензина приходится до 13 кг воздуха). При работе двигателя на холостом ходу в цилиндры поступает обога­щенная смесь в небольшом количестве, чтобы двигатель работал устойчиво.

Система холостого хода включает в себя: топливный канал, берущий начало из эмульсионного колодца первичной камеры; топливный жиклер 5; воздушный жиклер 7; эмульсионный канал; винт качества (состава) смеси 35; винт количества смеси; выход­ное отверстие 33. На режиме холостого хода дроссельная заслонка 32 приоткрыта. При этом переходная щель 31 системы холостого хода находится над верхней кромкой дроссельной заслонки. Воз­душная заслонка открыта полностью. Под действием вакуума топ­ливо из эмульсионного колодца через канал поступает к топлив­ному жиклеру 5 холостого хода, где перемешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 7 холостого хода. Полу­ченная эмульсия смешивается с воздухом, проходящим через пе­реходную щель 31, и выходит под дроссельную заслонку 32 через отверстие 33. Щель 31, расположенная над дроссельной заслон­кой, обеспечивает поступление эмульсии под дроссельную зас­лонку для плавного перехода двигателя с холостого хода на час­тичные нагрузки. При работе двигателя на холостом ходу качество смеси регулируется винтом 35, а количество — винтом количе­ства смеси, при завертывании которого дроссельная заслонка 32, приоткрывается. При выключении зажигания отключается элект­ромагнитный клапан 4. Его игла под действием пружины запирает топливный жиклер 5 и исключает работу системы холостого хода при выключенном зажигании. Систему холостого хода имеет пер­вичная камера карбюратора, а вторичная камера снабжена пере­ходной системой.

Переходная система плавно включает в работу вторич­ную камеру карбюратора при небольших открытиях ее дроссель­ной заслонки.

Переходная система вторичной камеры включает в себя топ­ливный жиклер 26 с трубкой, воздушный жиклер 15 и эмульси­онный капал с выходными отверстиями 29. В начале открытия дроссельной заслонки 30 перед отверстиями 29 создается вакуум. Вследствие этого через топливный жиклер 26 поступает топливо, а через воздушный жиклер 15— воздух. Образующаяся при этом эмульсия по каналу подводится к выходным отверстиям 29, через них поступает под дроссельную заслонку 30 и обогащает горючую смесь. В результате обеспечивается плавное включение в работу вторичной камеры карбюратора.

Ускорительный насос обогащает горючую смесь при рез­ком переходе двигателя со средней нагрузки на полную (обгон, движение после остановки перед светофором и т.п.). Ускоритель­ный насос повышает приемистость двигателя, т.е. способность быстро развивать наибольшую мощность.

Ускорительный насос — диафрагменный, с механическим при­водом. Топливо поступает в насос из поплавковой камеры через впускной шариковый клапан 40. При резком открытии дроссель­ной заслонки первичной камеры карбюратора специальный кула­чок, установленный на оси заслонки, действует на рычаг 42 при­вода насоса, который давит на диафрагму 41. Диафрагма, преодо­левая усилие возвратной пружины, прогибается и выталкивает топливо через канал, нагнетательный клапан 10 и распылитель 11 ускорительного насоса в первичную и вторичную камеры, обога­щая при этом горючую смесь. Впускной клапан ^ускорительного насоса в этот момент закрывается.

Эконостат служит для дополнительного обогащения горю­чей смеси при полной нагрузке двигателя.

Эконостат представляет собой экономайзерное устройство.

Эконостат включает в себя топливный жиклер 25 с трубкой, топливный канал и распылитель 13. Эконостатом оборудована вто­ричная камера карбюратора. Он вступает в работу при полностью открытых дроссельных заслонках и максимальной частоте враще­ния коленчатого вала двигателя. При этом топливо из поплавко­вой камеры поступает через топливный жиклер 25 и топливный

канал в распылитель 13 эконостата и из него во вторичную каме­ру карбюратора, обогащая горючую смесь.

Экономайзер мощпостных режимов исключает из­менение степени обогащения горючей смеси из-за пульсации ва­куума под дроссельными заслонками карбюратора. Процесс вса­сывания горючей смеси в цилиндры двигателя является прерыви­стым, и его пульсация (пульсация вакуума) возрастает при умень­шении частоты вращения коленчатого вала. При этом пульсация вакуума передается и на главную дозирующую систему, снижая ее эффективность автоматического регулирования состава горю­чей смеси. Экономайзер 21 мощностных режимов — диафрагмен-ного типа. Он соединен с главной дозирующей системой первич­ной камеры топливным каналом, в котором установлен топлив­ный жиклер 22 экономайзера, и через шариковый клапан 23 — с поплавковой камерой 16. Экономайзер также связан воздушным каналом с поддроссельным пространством. При незначительном открытии дроссельной заслонки 32 шариковый клапан 23 закрыт, так как диафрагма экономайзера удерживается вакуумом под дрос­сельной заслонкой. При значительном открытии дроссельной за­слонки вакуум уменьшается, диафрагма экономайзера с иглой про­гибается под действием пружины и открывает клапан 23. Топливо из поплавковой камеры проходит через открытый клапан, топ­ливный жиклер 22 и топливный канал в эмульсионный колодец с трубкой 39. Оно добавляется к топливу, выходящему из главного топливного жиклера J#первичной камеры, и поступает через рас­пылитель 9 в первичную камеру карбюратора, выравнивая состав горючей смеси.

Экономайзер принудительного холостого хода обеспечивает уменьшение расхода топлива и снижает токсичность отработавших газов на режиме принудительного холостого хода двигателя.

Экономайзер принудительного холостого хода состоит из кон­цевого выключателя, установленного на регулировочном винте количества смеси холостого хода, электромагнитного запорного клапана 4 и электронного блока управления. На режиме принуди­тельного холостого хода (торможение двигателем, движение под уклон, при переключении передач) дроссельные заслонки пер­вичной и вторичной камер карбюратора закрыты, педаль управле­ния дроссельными заслонками отпущена. В этом случае концевой выключатель карбюратора замкнут, электромагнитный клапан 4 выключается, его игла запирает топливный жиклер 5холостого хода, и подача топлива в систему холостого хода прекращается.

Впускной и выпускной трубопроводы обеспечивают подачу в ци­линдры горючей смеси и удаление отработавших газов.

Впускной трубопровод служит для равномерной подачи горю­чей смеси в цилиндры двигателя. На двигателях легковых автомобилей применяют впускной тру­бопровод, отлитый из алюми­ниевого сплава. Для лучшего испарения топлива, оседающе­го на стенках, трубопровод име­ет обогреватель (рубашку), в котором циркулирует жидкость системы охлаждения двигателя.

 

Рис. 2.44. Трубопроводы двигателя:

1 — выпускной трубопровод; 2, 4, б, 7 — фланцы; 3 — трубка; 5 — впуск­ной трубопровод; 8 — шпилька

 

Выпускной трубопровод пред­назначен для отвода отработав­ших газов из цилиндров двига­теля. На двигателях легковых автомобилей устанавливают вы­пускные трубопроводы, отли­тые из чугуна. Впускной трубо­провод 5 двигателя (рис. 2.44) имеет фланцы 4 и 6, Фланец 4 предназначен для установки

карбюратора, а фланцы 6 — для соединения с головкой блока цилиндров. Выпускной трубопровод 1 имеет фланцы 2 и 7. Фла­нец 2 служит для крепления приемной трубы глушителей, а флан­цы 7— для связи с головкой блока цилиндров. Впускной и выпуск­ной трубопроводы крепятся шпильками 8к головке блока цилин­дров через металлоасбсстовые прокладки, обеспечивающие гер­метичность их соединения.

Глушитель уменьшает шум при выпуске отработавших газов из цилиндров двигателя. На легковых автомобилях обычно устанав­ливают два глушителя (основной и дополнительный), благодаря чему обеспечивается двойное расширение отработавших газов и более эффективное снижение шума их выпуска. Оба глушителя имеют одинаковое устройство и отличаются только размерами и используемыми для них материалами.

Все детали основного глушителя 1 (рис. 2.45) изготовлены из коррозионно-стойкой стали, а детали дополнительного глушите­ля 5 — из углеродистой стали. Глушители неразборные, сварены из двух штампованных половин. Внутри глушителей имеются тру­бы 3 и 7с большим количеством отверстий, а также перегородки 4 и 6. Отработавшие газы, поступающие из приемных труб в глу­шители (сначала в дополнительный 5, а потом в основной 7), расширяются, меняют направление и, проходя через отверстия в трубах, резко снижают свою скорость. Это приводит к уменьшению шума выпуска отработавших газов через трубу 2. Глушители] позволяют снизить шум отработавших газов, выбрасываемых в окружающую среду, до 78 дБ. Потери мощности двигателя на пре­одоление сопротивления глушителей составляют примерно 4%.; Глушители на автомобиле прикрепляются к полу кузова резиновыми деталями. Эластичное крепление глушителей предохраняет; их от поломок при колебаниях двигателя, установленного на резиновых опорах.

 

 

Рис. 2.45. Глушители:

основной глушитель; 2, 3, 7, 8 — трубы; 4, 6 — перегородки; 5 — дополни-тельный глушитель