Система питания карбюраторных двигателей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Тема: «Система питания карбюраторных двигателей»

Назначение: СПКД предназначена для хранения запаса топлива, очистки воздуха и топлива, приготовления из них горючей смеси требуемого качества и подачи ее в цилиндры двигателя в необходимом количестве и в нужный момент времени.

Топливо заливают в бак 4 через горловину 3. Из бака (рис. 1) оно подается в карбюратор 6 топливным насосом 10 по топливопроводу 7 через фильтр-отстойник 1, в котором очищается от посторонних примесей. В такте впуска воздух засасывается в карбюратор из атмосферы через воздухоочиститель 5. В карбюраторе топливо распыливается, смешивается с воздухом и начинает испаряться. Затем, двигаясь по впускному трубопроводу 11, топливо продолжает испаряться и перемешиваться с воздухом. Процесс перемешивания топлива с воздухом происходит и в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия. После сгорания рабочей смеси отработавшие газы через выпускной трубопровод 13 и глушитель 14 выходят в атмосферу.

Рисунок 1 - Схема системы питания карбюраторного двигателя:

1-- фильтр-отстойник: 2 -- кран; 3 -- горловина для налива топлива; 4 -- бак; 5

-- воздухоочиститель; 6 -- карбюратор; 7 -- топливопровод; 8 -- щиток; 9 --

шланг; 10 -- топлив-ный насос; // -- впускной трубопровод; 12 -- устройство для регулировки подогрева смеси; 13 -- выпускной трубопровод; 14 -- глушитель шума отработавших газов; 15 ~- перегородки бака.

карбюраторный двигатель фильтр насос

1) Топливоподкачивающий насос диафрагменного типа большинства карбюраторных двигателей предназначен для принудительной подачи топлива из бака в карбюратор. Принцип действия всех насосов этого типа одинаков. На рисунке 2 показаны устройство (а) и схема (б) работы наноса.

При вращении распределительного вала выступ эксцентрика 25 (рис. 2, б) поднимает штангу 24 и коромысло 2, а толкатель 7 и диафрагма 11 перемещаются вниз. Над диафрагмой создается разрежение, поэтому впускные клапаны 22 открываются и топливо из бака по топливопроводу поступает через отверстие 17 в пространство (камеру) над диафрагмой.

Рисунок 2 - Топливоподкачивающий насос диафрагменного типа:

I а -- конструкция; б -- схема работы; 1-- фланец крепления насоса к блок-картеру; 2 -- коромысло привода насоса; 3 -- корпус насоса; 4 -- рычаг ручной подкачки; 5 -- валик; 6 -- упорная шайба; 7 -- толкатель; 8 -- пружина; 9 -- пробка; 10 -- головка насоса; // -- диафрагма; 12 -- стальные шайбы; 13 -- выпускное отверстие; 14 -- крышка насоса; /5 -- гнезда для установки впускных клапанов; 16 -- фильтр; 17 -- впускное отверстие; 18 -- пружина клапана; 19 -- нагнетательный клапан; 20 -- возвратная пружина рычага ручной подкачки; 21 -- возвратная пружина коромысла; 22 -- впускной клапан; 23 -- вырез на валике; 24 - штанга; 25 -- эксцентрик распределительного вала.

После того как выступ эксцентрика 25 уйдет из-под штанги 24, толкатель 7 будет возвращен пружиной 8 в исходное положение. Диафрагма 11 прогибается вверх, и топливо через открывшийся клапан 19 вытесняется в пространство над клапаном, откуда через отверстие 13 по топливопроводу направляется в карбюратор. Впускные клапаны 22 при этом закрыты вследствие повышенного давления в камере над диафрагмой.

Пружина 8 подобрана с такой упругостью, чтобы при заполненной до нормального уровня поплавковой камере карбюратора напор подаваемого топлива не мог открыть запорной иглы карбюратора. В этом случае топливо в поплавковую камеру не подается

2) Карбюратор: Процесс приготовления горючей смеси называют карбюрацией, а прибор, в котором этот процесс осуществляется, карбюратором.

Рисунок 3 - Схема работы простейшего карбюратора:

1 - поплавок; 2 - поплавковая камера; 3- топливопровод; 4 - запорная игла; 5 - отверстие в поплавковой камере; 6 - воздухоочиститель; 7 - воздушная заслонка; 8 - диффузор; 9 - распылитель; 10 - дроссельная заслонка; 11 - смесительная камера; 12 - жиклер.

Простейший карбюратор (рис. 3) состоит из поплавковой камеры 2 с поплавком 1, запорной иглы 4, жиклера 12 с распылителем 9, диффузора 8, дроссельной 10 и воздушной 7 заслонок и смесительной камеры 11.

Поплавковая камера, поплавок и запорная игла необходимы для поддержания постоянного уровня топлива в распылителе. Отверстием 5 поплавковая камера сообщается с атмосферой.

Жиклер 12 представляет собой калиброванное отверстие в пробке или трубке. В карбюраторах он предназначен для дозирования топлива, воздуха или эмульсии (топлива, насыщенного пузырьками воздуха).

Диффузор 8 - это участок патрубка карбюратора с постепенно суживающимся сечением. Распылитель 9 - трубка для распыливания топлива, установленная в центр диффузора.

Смесительной камерой 11 называют участок трубы карбюратора от самой узкой части диффузора 8 (горловины) до оси дроссельной заслонки 10.

Топливо из бака по топливопроводу 3 поступает в поплавковую камеру 2 и заполняет ее. Когда уровень топлива в поплавковой камере достигнет верхнего предела, поплавок 1 прижмет запорную иглу 4 к ее седлу, и поступление топлива прекратится. При понижении уровня поплавок опустится, и игла вновь откроет доступ топливу в поплавковую камеру.

Из поплавковой камеры топливо через жиклер 12 поступает в распылитель 9, выходное отверстие которого находится в горловине диффузора 8. Чтобы топливо не вытекало из распылителя при неработающем двигателе, выходное отверстие распылителя расположено на 1-.2 мм выше уровня топлива в поплавковой камере.

Во время такта впуска при открытой воздушной 7 и дроссельной 10 заслонках разрежение из цилиндра передается в смесительную камеру 11 и вызывает в ней движение воздуха в направлении, указанном стрелками.

Разрежение в смесительной камере может регулироваться дроссельной 10 и воздушной 7 заслонками.

Воздух, всасываемый в цилиндр двигателя, последовательно проходит через воздухоочиститель б, патрубок и диффузор 8. Т.к. проходное сечение в горловине диффузора уменьшается, скорость воздуха в ней возрастает и разрежение увеличивается. Вследствие разницы между атмосферным давлением в поплавковой камере и разрежением в диффузоре топливо фонтанирует из распылителя, топливо распыляется на более мелкие капли и, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндр двигателя.

Загрязнение воздухоочистителя 6 сопровождается увеличением разрежения в диффузоре и, следовательно, повышением расхода топлива через жиклер 12. Для устранения этого недостатка у многих карбюраторов поплавковая камера сообщается не с атмосферой, а с входным патрубком карбюратора. Такая поплавковая камера называется балансированной (уравновешенной).

По направлению потока воздуха, а затем горючей смеси различают карбюраторы с падающим потоком, где смесь движется сверху вниз (падает), и с горизонтальным потоком .

Простейший карбюратор не может изменять состав горючей смеси в зависимости от различных режимов работы двигателя. Поэтому в конструкцию современного карбюратора включены следующие дополнительные устройства:

Пусковое устройство: обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для легкого пуска холодного двигателя. У большинства карбюраторов это воздушная заслонка, расположенная в воздушном патрубке.

Система холостого хода: обеспечивает получение обогащенной смеси, требуемой для устойчивой работы двигателя на малых частотах вращения в режиме холостого хода.

Главное дозирующее устройство приготовляет обедненную смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя под нагрузкой. В главную дозирующую систему всегда входит устройство для компенсации смеси, необходимое для экономичной работы двигателя при изменяющихся нагрузке и частоте вращения коленчатого вала.

Ускорительный насос обогащает горючую смесь во время резкого открытия дросселя, что улучшает приёмистость двигателя.

Экономайзер обогащает смесь в режиме больших нагрузок (подача дополнительного количества топлива в смесительную камеру) в целях получения от двигателя максимальной мощности.

3) Топливные фильтры. Для обеспечения надежной работы карбюратора в системе питания устанавливают следующие топливные фильтры:

фильтр-отстойник, укрепленный на кронштейне около топливного бака (только у грузовых автомобилей) (рис. 4) состоит из корпуса 1, к которому прикреплен болтом 3 стакан 11 отстойника, и фильтрующего элемента 7, расположенного в стакане на стержне 6. Фильтрующий элемент собран из прижатых друг к другу пружиной 10 кольцеобразных латунных пластин, имеющих отверстия и выступы. Благодаря выступам между соприкасающимися пластинами образуются щелевые зазоры, в которых задерживаются механические примеси, загрязняющие топливо. Отстой выпускают из отстойника через отверстие, закрываемое пробкой 9. Топливо наступает в фильтр через штуцер 4 и, пройдя фильтрующий элемент, выходит из корпуса через штуцер 13.

Рисунок 4 - Топливный фильтр-отстойник:

1 -- корпус; 2, 5, 8 и 12 -- прокладки; 3 -- болт; 4 и 13 -- входной и выходной штуцеры; в -- стержень; 7 -- фильтрующий элемент; 9 -- пробка отверстия для слива отстоя; 10 -- пружина; 11 -- стакан.

Фильтры топливного насоса и поплавковой камеры карбюратора изготовляют из частой латунной сетки.

Фильтры тонкой очистки топлива применяют с сетчатым или пористым керамическим фильтрующим элементом. Устройство этих фильтров показано на

Рисунок 5 - Фильтры тонкой очистки топлива:

а - с сетчатым фильтрующим элементом; б - с керамическим фильтрующим элементом; 1 - гайка-барашек; 2 - прижимная втулка; 3 - скоба; 4 - пружина; 5 - стакан; 6 - фильтрующий элемент; 7- прокладка; 8 - корпус.

1. Инерционно-масляный фильтр (рис. 6) состоит из корпуса с входным и выходным патрубками и помещенного внутри корпуса фильтрующего элемента с набивкой из смоченного маслом капронового волокна или тонкой металлической проволоки. Входной патрубок и фильтрующий элемент крепят к корпусу фильтра винтом и гайкой 2, Выходной патрубок 9 соединяют с воздушным патрубком карбюратора. Нижнюю часть корпуса 6 фильтра заполняют маслом до метки на корпусе.

Воздух, поступающий в фильтр, движется вниз между корпусом и фильтрующим элементом. Дойдя до направляющего кольца 7, поток воздуха резко меняет направление и устремляется вверх. При этом он очищается от крупных частиц пыли, которые, продолжая по инерции двигаться вниз, оседают в масле. Проходя далее через смоченную маслом набивку фильтрующего элемента, воздух очищается от мелких частиц пыли и через выходной патрубок фильтра направляется в карбюратор.

Рисунок 6 - Инерционно-масляный воздушный фильтр:

1 -- винт-барашек; 2 -- гайка-барашек; 3 и 9 -- входной и выходной патрубки; 4 -- патрубок отбора очищенного воздуха для компрессора пневматического привода тормозов; 5 -- фильтрующий элемент; 6 -- корпус; 7 -- направляющее кольцо; 8-- масляная ванна.

В сухом фильтре воздух очищается от пыли, проходя через фильтрующий элемент, состоящий из сетчатого металлическою каркаса, в котором помещен рулон свернутой в несколько слоев специальной пористой бумаги.

Впускной и выпускной трубопроводы.

Впускной трубопровод V-образных двигателей отлит из алюминиевого сплава и имеет двойные стенки. Пространство между ними образует рубашку подогрева, через которую проходит из рубашки охлаждения головки цилиндров в радиатор жидкость, циркулирующая в системе охлаждения двигателя.

Благодаря подогреву горючей смеси, движущейся по впускному трубопроводу, хорошо испаряется содержащееся в ней топливо и улучшается процесс сгорания смеси в цилиндрах двигателя.

Впускной трубопровод этих двигателей находится между рядами и прикреплен к боковым поверхностям головок цилиндров, где расположены окна каналов, ведущих к впускным клапанам (в развале блока цилиндров).

Выпускной трубопровод отливают из чугуна. У V-образных двигателей его крепят к головкам цилиндров со стороны, противоположной впускному трубопроводу. К выходному патрубку выпускного трубопровода присоединена приемная труба глушителя. Каждый ряд цилиндров имеет отдельный выпускной трубопровод.

У рядных четырехцилиндровых двигателей алюминиевый впускной и чугунный выпускной трубопроводы укреплены совместно на одной стороне блока цилиндров, причем горючая смесь подогревается во впускном трубопроводе не жидкостью, а отработавшими газами, движущимися по выпускному трубопроводу.

Подогрев осуществляется следующим образом (рис. 7). Нижняя стенка средней части впускного трубопровода нагревается снизу отработавшими газами, поступающими к ней через окно выпускного трубопровода 5. Интенсивность подогрева регулируют, поворачивая вручную заслонку 2. В нужном положении заслонку фиксируют гайкой шпильки 5, закрепляющей сектор 4, установленный на валике заслонки.

При жидкостном подогреве горючей смеси его интенсивность изменяется автоматически в зависимости от температуры воды в системе охлаждения двигателя.

Рисунок 7 - Схема подогрева горючей смеси:

а -- наименьший подогрев смеси (летом); б наибольший подогрев смеси (зимой); 1 -- впускной трубопровод; 2 -- заслонка; 3 -- стопорная шпилька и гайка; 4 -- сектор регулирования подогрева; 5 -- выпускной трубопровод.

Глушитель шума выпуска отработавших газов представляет собой коробку из листовой стали, в которой помещена труба 14 (у V-образных двигателей две трубы), с отверстиями и перегородками, делящими пространство вокруг трубы на несколько полостей.