Система питания карбюравторных двигателей

1

Система питания карбюраторных двигателей

Система питания предназначена для приготовления и подачи к цилиндрам горючей смеси, а так же для регулирования её количества и состава; она включает в себя бак с датчиком указателя уровня бензина, фильтр-отстойник, насос для подачи бензина из бака к карбюратору.

Воздух поступает к карбюратору через воздушный фильтр, который одновременно выполняет функцию глушителя шума, возникающего при пуске воздуха. Для ручного управления заслонками карбюратора служат рукоятки, управление дроссельными заслонками осуществляется от ножной педали.

Принцип работы системы карбюратора.

Карбюратор предназначен для приготовления смеси бензина с воздухом, которая называется горючей смесью. Он устанавливается на впускном трубопроводе двигателя.

Из бака топливоподкачивающим насосом бензин подаётся в поплавковую камеру, уровень в которой поддерживается постоянным с помощью поплавка и клапана. Поплавковая камера сообщается с входным патрубком карбюратора, а через жиклёр и распылитель со смесительной камерой.

Жиклёр представляет собой пробку или трубку с калиброванным отверстием, пропускающим, определённое количество топлива. Распылитель имеет вид тонкой трубки. При не работающем двигателе топливо в распылителе и поплавковой камере устанавливается на 1,0-4,0 мм ниже верхнего концараспылителя

При такте пуска, когда поршень в цилиндре движется вниз, а впускной клапан открыт, во впускном трубопроводе двигателя создаётся разрежение и поток воздуха поступает в смесительную камеру карбюратора.

Диффузор, имеющий сужение, увеличивает скорость потока и разрежение около верхнего кольца распылителя. Из-за разности давлений в поплавковой и в смесительной камерах, топливо вытекает из распылителя, распыляется воздухом и смешивается с ним, образуя горючую смесь.

Процесс приготовления горючей смеси из топлива и воздуха называют карбюрацией. Для полного сгорания 1кг бензина необходимо 15кг воздуха. Смесь такого состава называют нормальной. При недостатке воздуха смесь называется обогащённой, а при избытке воздуха обеднённой или бедной.

Карбюратор должен приготовлять горючую смесь необходимого состава, на различных режимах двигателя.

Различают пять основных режимов работы двигателя: пуск, холостой ход, малые и средние нагрузки, полную нагрузку и разгон двигателя.

Простейший карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя. В связи с этим современные карбюраторы имеют дополнительные устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего карбюратора. Главное дозирующее устройство обеспечивает постепенное обеднение (компенсацию) смеси при переходе от малых нагрузок двигателя к средним. Система холостого хода предназначена для приготовления горючей смеси при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя. На этих режимах дроссельная заслонка сильно прикрыта и разрежена в диффузоре настолько мало, что из главного дозирующего устройства топливо не поступает. На холостом ходу, рабочая смесь горит медленно, поэтому для устойчивой работы двигателя её необходимо обогащать топливом. Система холостого хода имеет топливный и воздушный жиклёры. Под дроссельной заслонкой создаётся большое разрежение. Под действием этого разрежения топливо проходит через жиклёр, смешивается с воздухом, поступающим через жиклёр, и в виде эмульсии вытекает через отверстие. Эмульсия распыляется воздухом, проходящим через щель между дроссельной заслонкой и стенкой смесительной камеры.

Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полных нагрузках. Когда дроссельная заслонка открыта более чем на 75-85%, рычаг соединений с тягой, отпускает шток и открывает клапан. Топливо к распылителю будет поступать теперь не только через главный жиклёр, но и через клапан экономайзера. Совместно с главным дозирующим устройством экономайзер обеспечивает обогащенную горючую смесь, необходимую для получения наибольшей мощности двигателя.

Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дроссельной заслонки. При этом рычаг, соединённый серьгой с тягой, воздействует на планку и перемещает поршень вниз. Давление топлива в колодце насоса увеличивается и закрывается обратный клапан, препятствуя перетеканию топлива в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и жиклёр распылитель в смесительную камеру дополнительно впрыскивается бензин, и горючая смесь кратковременно обогащается.

Пусковое устройство, выполненное в виде воздушной заслонки, служит для обогащения смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. Для получения богатой горючей смеси воздушную заслонку открывают, чем увеличивают разрежение в смесительной камере. Для предупреждения чрезмерного обогащения смеси на воздушной заслонке предусмотрен клапан, который открывается под давлением воздуха при значительном увеличении разрежения в смесительной камере после запуска двигателя. Водитель открывает или закрывает воздушную заслонку с помощью троса и рычага, укреплённого на оси заслонки, одновременно с закрытием воздушной заслонки несколько открывается дроссельная заслонка. Обычность воздушной заслонки устанавливается во входном патрубке эксцентрично, чтобы под действием разности давлений потока воздуха на обе части заслонки она стремилась открыться. При пуске и прогреве холодного двигателя закрывают воздушную заслонку. Одновременно с помощью рычагов и тяг, соединяющих воздушную заслонку с валиком дроссельных заслонок, немного открываются дроссельные заслонки. В смесительных камерах создаётся большое разрежение. В результате будет подаваться большое количество топлива из кольцевых щелей малых диффузоров и эмульсия из отверстий и системы холостого хода.

В случае несвоевременного открытия воздушной заслонки после первых вспышек рабочей смеси в цилиндрах двигателя воздух, поступающий через предохранительный клапан и отверстие в воздушной заслонке, предотвратит чрезмерное обогащение смеси. При малой частоте вращения коленчатого вала (режим холостого хода) дроссельные заслонки прикрыты, поэтому скорость воздуха и разрежение в диффузорах незначительны и топливо не будет вытекать из кольцевых щелей малых диффузоров. За дроссельными заслонками создается большое разрежение, которое передаётся через отверстие в эмульсионные каналы, а из них к жиклёрам системы холостого хода. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклёры к жиклёрам холостого хода.

Воздух, поступающий через верхние отверстия жиклёров системы холостого хода, перемешивается с топливом. Полученная эмульсия движется по эмульсионным каналам и через отверстия выходит в задроссельное пространство обеих смесительных камер. При прикрытых дроссельных заслонках через отверстия будет подсасываться воздух, что улучшит эмульгирование топлива. По мере открытия дроссельных заслонок будет возрастать разрежение у отверстий и из них так же будет поступать эмульсия, что обеспечит плавный переход работы двигателя с малой частоты вращения коленчатого вала к работе над нагрузкой.

Переход от холостого хода к малым и средним нагрузкам осуществляется увеличением открытия дроссельных заслонок. Система холостого хода плавно уменьшает подачу эмульсии. В то время возрастает скорость воздуха и разрежение в диффузорах, а, следовательно, вступает в работу главное дозирующее устройство. Топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклёры и жиклёры полной мощности. По пути топливо смешивается с воздухом, попадающим через воздушные жиклёры, и в виде эмульсии выходит через кольцевые щели малых диффузоров. Воздух, поступающий в распылители через воздушные жиклёры и жиклёры системы холодного хода, замедляет повышение разрежения у главных жиклеров и жиклёров полной мощности.

Благодаря этому тормозится истечение топлива из главных жиклёров, и горючая смесь будет обедняться до необходимого состава. При полной нагрузке двигателя обогащение смеси обеспечивается экономайзером. Как только дроссельные заслонки будут находиться в положении, близком их полному открытию, шток нажмёт на толкатель и откроет шариковый клапан экономайзера. Открытие клапана увеличит проток топлива к жиклёрам полной мощности, смесь обогатится, и двигатель разовьёт полную мощность.

Приборы подачи и очистки топлива.

Воздушный фильтр.

Топливный бак имеет заливную горловину, а так же внутренние перегородки для устранения резких перемещений топлива и датчик указателя уровня топлива. В заливной горловине имеется сетчатый фильтр, а в её пробке паровой и воздушный клапан, действие которых аналогично действию клапанов пробки радиатора системы охлаждения. Вместимость топливных баков автомобилей ГАЗ-24 «Волга» -55л, ГАЗ-55А-90л и ЗИЛ-130-170л.

Сетчатые фильтры устанавливают так же в крышке корпуса топливного насоса и в штуцере поплавковой камеры карбюратора. Кроме того, в систему питания, включается фильтры-отстойники грубой и тонкой очистки топлива.

Топливный фильтр грубой очистки устанавливают у топливного бака. Его фильтрующий элемент состоит из тонких пластин, имеющих выштампованные выступы 0,05мм. Топливо очищается, проходя через щели между пластинами.

Фильтр тонкой очистки топлива имеет керамический фильтрующий элемент или мелкую сетку, свёрнутую в рулон. Устанавливают его перед карбюратором.

Топливоподкачивающий насос служит для подачи топлива из бака в поплавковую камеру карбюратора.

Наиболее распространены топливоподкачивающие насосы диафрагменного типа. При нажатии эксцентрика распределительного вала двигателя на наружный конец рычага насоса диафрагма штоком оттягивается вниз. В полости над диафрагмой создаётся разрежение, под действием которого открываются впускные клапаны. Топливо из бака, пройдя сетчатый фильтр, заполняет полость над диафрагмой.

Воздушный фильтр очищает воздух, поступающий в карбюратор, от пыли. Установлен воздушный фильтр на карбюратор. В инерционно-масляном фильтре воздух проходит двойную очистку: под действием разрежения поток воздуха направляется вниз, ударяется о поверхность масла, и резко изменив направление , поступает через фильтрующий элемент во входной патрубок карбюратора. Фильтрующий элемент изготовляют из металлической сетки или капроновой набивки.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Техническое обслуживание впускного трубопровода к головкам цилиндров. Уменьшение подачи топлива возможно при заедании воздушного клапана в пробке топливного бака, частичном засорением топливопроводов, фильтров-отстойников и системных т. е сеточных фильтров, повреждение диафрагмы и неплотном креплении топливопроводов к штуцерам, низком уровне топлива в топливной камере карбюратора, засорении топливных жиклёров.

Работы, выполняемые при техническом обслуживании системы питания.

При ежедневном техническом обслуживании проверяют уровень топлива в баке и при необходимости заправляют его топливом; проверяют осмотром герметичность системы питания. Во время первого технического обслуживания проверяют состояние приборов системы питания, герметичность их соединений и при необходимости устраняют неисправности. При работе в условиях большой запылённости промывают ванну и фильтрующий элемент воздушного фильтра двигателя.

При втором техническом обслуживании проверяют крепление и герметичность топливного бака, соединений трубопроводов карбюратора и топливного насоса, действие привода, полноту закрытия и открытия воздушной и дроссельной заслонок. При необходимости устраняют неисправности, проверяют с помощью манометра работу топливного насоса без снятия с двигателя, уровень топлива в поплавковой камере карбюратора, лёгкость пуска и работу двигателя. При необходимости регулируют карбюратор на малую частоту вращения коленчатого вала (режим холостого хода), промывают фильтрующий элемент и заменяют масло в воздушном фильтре, снимают и промывают фильтр-отстойник и фильтр полной очистки топлива, осматривают и при необходимости очищают отстойник топливного насоса от воды и грязи.

Диагностика технического состояния системы питания.

Техническое состояние системы питания можно определить путём замера расхода бензина и сопоставления его с контрольным расходом по содержанию окисли углерода в отработавших газах, испытанием приборов системы питания на специальных установках.

Прибор модели К-456 выпускаемый Новгородским заводом «Автоспецоборудование» предназначен для диагностики системы питания карбюраторного двигателя. Он состоит из газоанализатора и тахометра (счётчика оборотов).

Отработавшие газы отбираются из выпускной трубы глушителя. При работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода содержание окиси углерода не должно превышать 1,5%. Большее содержание окиси углерода указывает на неисправность карбюратора или неправильность его регулировки и сопровождается увеличением расхода бензина.

Прибор модели К-456 позволяет наблюдать за изменением содержания окиси углерода в процессе регулировки карбюратора на автомобиле. Карбюратор в сборе проверяют на приборе НИИАТ (модель 377Б) или на безмоторной установке НИИАТ-489. Если расход бензина у проверяемого карбюратора заметно отличается от контрольного, необходима разборка карбюратора и проверка его деталей Проверка герметичности соединений.

Герметичность соединений топливопроводов, карбюратора топливного насоса, топливного бака, глушителя проверяют внешним осмотром.

Обслуживание воздушного фильтра заключается в смене масла в масляной ванне, промывке фильтрующего элемента и проверке крепления его к двигателю.

Фильтрующий элемент промывают, затем окунают в чистое масло, выжимают, дают стечь маслу и ставят на место. Корпус фильтра тщательно очищают изнутри от грязи, масла и отстоя. В ванну фильтра заливают масло для двигателя.

Из фильтра грубой очистки надо периодически смывать отстой грязи и воды, и промывать фильтрующий элемент в бензине или ацетоне с последующей продувкой сжатым воздухом. Разбирать фильтрующий элемент не рекомендуется. Для доступа к фильтрующему элементу фильтра полной очистки надо отвернуть гайку-барашек и снять отстойник вместе с фильтрующим элементом. Отстойник очищают от грязи и осадков, фильтрующий элемент промывают в горячей воде или бензине, затем продувают сжатым воздухом. При разборке карбюраторов надо соблюдать осторожность, чтобы не повредить прокладки и детали. Жиклёры, клапаны, иглы промывают в чистом керосине или неэтилированном бензине.

Работу выполняют с отстоем воздуха. После промывки жиклёры, клапаны и каналы продувают сжатым воздухом. Для прочистки жиклёров, каналов и отверстий нельзя применять проволоку или какие-либо металлические предметы. Не допускается даже продувка сжатым воздухом собранного карбюратора через штуцер подводящий бензин и балансировочное отверстие, т.к. это приводит к повреждению поплавка. Для очистки деталей карбюратора от смол надо положить на несколько минут в растворитель, а затем тщательно протереть чистой тряпкой смоченной в растворителе. Уровень бензина проверяют при неработающем двигателе автомобиля, установленного на горизонтальной площадке.

Для карбюратора К-126Е автомобиля ГАЗ-24 ''Волга'', уровень должен находиться на 18,5-21,5 или от плоскости разъёма поплавковой камеры с крышкой он виден через смотровое окно, находящееся на передней части карбюратора. Для регулировки уровня бензина надо снять крышку поплавковой камеры и установить размер 40-41 мм подшибанием язычка, упирающегося в торец иглы. Подшибанием ограничителя хода поплавка надо установить зазор между языком и торцом иглы 1,2-1,5мм. Этим обеспечивается нормальный ход иглы. В карбюраторе К-88А устанавливаемом на двигателе ЗИЛ-130 вывёртывают пробку в нижней части колодца экономайзера, вывёртывают (пробку) вместо переходника с резиновым шлангом и стеклянной трубкой. Расположив трубку вертикально, рычагом ручной подкачки топливного насоса нагнетаем топливо в поплавковую камеру. Высота уровня от плоскости разъёма верхней и средней частей карбюратора должна быть 18-19мм. При необходимости производят регулировку уровня топлива подшибанием рычажка поплавка или изменением количества прокладок под корпусом игольчатого клапана карбюратора. В карбюраторе К-126Б, устанавливаемом на двигателях ЗМЗ-53, уровень топлива в поплавковой камере контролируют через смотровое окно. Уровень топлива должен быть на 19-21мм ниже плоскости разъёма верхней и средней части карбюратора.

Для регулировки уровня топлива подшибают язычок на рычажке поплавка. Жиклёры проверяют под напором воды 1м при t20? C в течение одной минуты. При нагнетании сжатого воздуха (давление 0,1 МПа или 1кгс/см3) в нижний бачок вода по трубке поступает в верхний бачок. Из верхнего бачка вода через кран попадает в поплавковую камеру. По трубке через регулировочный кран вода поступает в адаптер и трубку литрового напора. Проверяемый жиклёр вставляют в наконечник адаптатора так, чтобы вода через него протекала в том же направлении, в каком топливо протекает через этот

жиклёр в карбюраторе. Рабочий напор воды (1м) под проверяемым жиклёром. Устанавливают регулировочным краном по метровому стержню передвигаемому вверх вниз. Мерный цилиндр ставят под струю

воды и одновременно пускают секундомер. Количество воды поступившей в мерный цилиндр (ставят под струю воды) за 1мин определит пропускающую способность жиклёра. Например, в карбюраторе К-88А пропускная способность главного топливного жиклёра 315см3/мин, жиклёра полной мощности -1150см3/мин.

Проверка топливного насоса.

Топливный насос можно проверить, не снимая с двигателя при помощи прибора НИИАТ (модель5275) или манометром со шкалой до 0,1 МПА (1кгс/см2). Манометр присоединяют к топливопроводу, отъединяемому от карбюратора. Пускают двигатель на бензине, оставшемся в поплавковой камере и дают поработать на малой частоте вращения в режиме холостого хода. Определив давление, создаваемое в насосе, двигатель останавливают. Если избыточное не менее 0,02-0,03 МПа (0,2-0,3кгс/см3) следует проверить крепление и исправность деталей насоса. Перед регулировкой проверяют исправность двигателя, системы Питания и свечи зажигания, величины зазоров между электродами свечей и контактами прерывателя, а так же правильность установки зажигания. Пускают и прогревают двигатель. Для регулировки используют упорный винт в рычаге дроссельной заслонке и винты регулировки качества смеси.

Регулировку выполняют в такой последовательности: завернуть. Упорный винт примерно на два оборота, завернуть винты до отказа, а затем выкрутить примерно на три оборота, вывернуть упорный винт для достижения минимальной устойчивости частоты вращения, плотно завернуть один из винтов качества до возникновения перебоев в работе двигателя, а затем отвернуть винт на Ѕ оборота, повторить операции со вторым винтом качества. Далее правильно вывертывают упорный винт для уменьшения частоты коленчатого вала и снова повторяют операции по установке двух винтов регулировки качества смеси и упорного винта, добиваясь минимально-устойчивой частоты вращения. Для проверки регулировки карбюратора плавно открывают дроссельные заслонки и резко их закрывают.

При этом двигатель не должен останавливаться.

РЕМОНТ УСТРОЙСТВО

Основные неисправности системы питания заключаются в образовании богатой и бедной смеси. Богатая горючая смесь образуется, из-за недостатка воздуха сгорает в цилиндрах двигателя не полностью и частично догорает в глушителе, происходит дымный выпуск отработавших газов. Причинами преобогащения горючей смеси являются: высокий уровень топлива в поплавковой камере, разработка отверстий жиклёров или повреждений прокладок под ними, засорение воздушных жиклёров, неплотное закрытие клапанов экономайзера и ускорительного насоса, неполное открытие воздушной заслонки.

Бедная горючая смесь так же обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается и его работа сопровождается резкими хлопками в карбюраторе. Причинами образования бедной смеси являются уменьшение подачи топлива или подсос воздуха в местах крепления карбюратора.

ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ:

Пробоины или сквозная коррозия стенок, разрушение сварного шва в месте приварки наливной трубы, вмятины стенок и наливной трубы, нарушение соединения перегородок со стенкой, нарушение герметичности в местах сварки и пайки, повреждение резьбы.

При общей площади пробоин и сквозных коррозийных разрушений более 600см2 бак бракуют. При ремонте баков сваркой их обязательно выжаривают в течении 3час до полного удаления паров топлива.

Незначительные вмятины на стенках бака устраняют правкой. Для этого к центру вмятины приваривают стальной прут, на другом конце которого имеется кольцо. Через кольцо пропускают рычаг и с его помощью выправляют вмятину. Затем прут отрезают, а место заварки зачищают.

Нарушение соединения перегородок со стенками устраняют сваркой. Небольшие трещины, а также нарушение герметичности устраняют пайкой низкотемпературным припоем. Значительные трещины устраняют пайкой высокотемпературным припоем, а в некоторых случаях и постановкой заплат. После ремонта баки испытывают на герметичность.

При наличии трещин или переломов, а также перетирания трубок дефектные места вырезают, затем топливопроводы низкого давления соединяют при помощи соединительных трубок, а высокого давления - сваркой встык. Если при этом длина трубопровода уменьшилась, то вставляют дополнительный кусок трубы. Повреждённые развальцованные концы трубопроводов отрезают и вновь развальцовывают при помощи специального приспособления.

После ремонта трубопроводы проверяют на герметичность, а трубопроводы высокого давления и на пропускную способность. Отклонения величин пропускной способности трубопроводов, устанавливаемых на один двигатель, не должны превышать 10%.

При подсекание бензина с бензонасоса заменяют диафрагму. При подсекание бензина с карбюратора заменяют прокладку. В случаи неисправности поплавка запаивают или чаще всего меняют на новый.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Учебник водитель автомобиля ВСДЕ. (В.С. Калисский, А.И. Манзон, Г.Е. Нагула).

2. Устройство автомобилей.

3. (Ю.И. Боровских, Ю.В. Буралёв, К.А. Морозов)

4. Справочник слесаря авторемонтника.

5. (В.Ф. Ванчукевич, В.Н. Седюкевич)