Работа карбюраторного двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Работа карбюраторного двигателя

Для более наглядной картины устройства и работы карбюраторов используемых в автомобилях разберём на примере карбюратора Solex (Солекс) используемый в автомобилях ВАЗ.

Карбюраторы «Солекс», как и любые другие карбюраторы, представляют собой устройства для точного дозирования топлива в потоке воздуха, образования из топлива и воздуха горючей смеси и регулирования её подачи в цилиндры двигателя.

Карбюратор «Солекс» имеет два расположенных рядом вертикальных канала 1 для прохода воздуха, в нижней части каждого из которых установлена поворотная дроссельная заслонка 2. Каждый из этих каналов называют «камерой» карбюратора. Поскольку таких камер две, а привод дроссельных заслонок устроен так, что, по мере нажатия на педаль акселератора, сначала открывается одна, а затем другая заслонка, карбюраторы этого типа называют двухкамерными, с последовательным включением камер. Камера, в которой дроссельная заслонка открывается раньше другой, называется первичной 3, другая - вторичной 4.

В средней части каждого из главных воздушных каналов имеются конусообразные сужения - диффузоры 5, посредством которых создаётся разрежение, необходимое для подсасывания топлива из находящейся в корпусе карбюратора специальной ёмкости - поплавковой камеры 6. Необходимый для нормальной работы карбюратора уровень топлива в поплавковой камере поддерживается постоянным (точнее, почти постоянным, о чём речь ниже) при помощи механизма с поплавком и запорной иглой.

Карбюратор «Солекс» состоит из двух основных частей: верхней - крышки 7 корпуса с фланцем, шпильками крепления воздушного фильтра и топливными штуцерами; нижней - корпуса 8, в котором размещены диффузоры 5, поплавковая камера 6 и дроссельные заслонки 2 с механизмом их привода. Крышка крепится к корпусу пятью винтами через тонкую картонную прокладку.

Корпус карбюратора «Солекс» (вид сверху)

1 - отверстие подвода топливовоздушной эмульсии к каналам системы холостого хода; 2 - отверстие эмульсионного колодца главной дозирующей системы первичной камеры; 3 - отверстие корпуса распылителей ускорительного насоса со всасывающим клапаном; 4 - глухое неиспользуемое отверстие; 5 - канал подвода воздуха в систему холостого хода из диффузорного пространства первичной камеры; 6 - топливозаборное отверстие ускорительного насоса; 7 - левое (по ходу движения) отверстие соединительного канала секций поплавковой камеры; 8 - уплотнительное кольцо; 9 - топливозаборный канал системы холостого хода; 10 - отверстие подвода топливовоздушной эмульсии к каналам переходной системы вторичной камеры; 11 - отверстие эмульсионного колодца главной дозирующей системы вторичной камеры; 12 - правое (по ходу движения) отверстие соединительного канала секций поплавковой камеры; 13 - контактный датчик закрытого положения дроссельной заслонки; 14 - отверстие подвода разрежения к пусковому устройству; 15 - колодка электрического разъёма датчика закрытого положения дроссельной заслонки; 16 - выемка для подвода топливовоздушной эмульсии из крышки в каналы системы холостого хода корпуса карбюратора.

Крышка карбюратора «Солекс» (вид снизу)

1 - штуцер перепуска топлива; 2 - топливоподводящий штуцер; 3 - отверстие подвода топлива к топливному жиклёру системы холостого хода; 4 - воздушный жиклёр системы холостого хода; 5 - электромагнитный клапан топливного жиклёра системы холостого хода; 6 - отверстие подвода топливовоздушной эмульсии к каналам системы холостого хода в корпусе карбюратора; 7 - отверстие подвода воздуха к воздушным жиклёрам главных дозирующих систем; 8 - отверстие подвода разрежения к пусковому устройству; 9 - топливный жиклёр переходной системы вторичной камеры с топливозаборной трубкой; 10 - топливный жиклёр эконостата с топливозаборной трубкой; 11 - распылительэконостата; 12 - отверстие подвода топливовоздушной эмульсии к каналам переходной системы вторичной камеры; 13 - пробка сетчатого фильтра; 14 - ось держателя поплавков; 15 - держатель с поплавками.

Принцип работы.

По мере разбора работы карбюратора мы отдельно разберём так-же устройство и работу отдельных частей, систем и механизмов карбюратора.

Поплавковый механизм карбюратора Solex.

Поплавковый механизм карбюратора «Солекс» служит для поддержания постоянного уровня топлива в поплавковой камере 6, необходимого для нормальной работы карбюратора.

Устройство поплавковой камеры карбюратора «Солекс»: 1 - запорный клапан; 2 - запорная игла; 3 - демпфирующий шарик; 4 - язычок; 5 - поплавок; 6 - поплавковая камера

Уровень топлива автоматически устанавливается за счёт изменения проходного сечения отверстия запорного клапана 1, перекрываемого запорной иглой 2 с демпфирующим подпружиненным шариком 3 на хвостовике, перемещаемой язычком 4 кронштейна-держателя пластмассовых поплавков 5. Когда уровень топлива в камере понижается, поплавки опускаются вниз и язычок освобождает иглу, открывая отверстие запорного клапана и обеспечивая поступление большего количества топлива. По мере заполнения камеры поплавки поднимаются вверх, язычок перемещает иглу в направлении седла и перекрывает подачу топлива.

Одновременно с изменением расхода топлива через запорный клапан автоматически (за счёт особой конструкции привода) изменяется подача топлива со стороны бензонасоса, что исключает чрезмерное повышение давления топлива на входе в карбюратор.

Строго говоря, уровень топлива в поплавковой камере не сохраняется постоянным при различных режимах работы двигателя: на холостом ходу он максимальный и уменьшается на несколько миллиметров на полной мощности двигателя, когда для обеспечения большего расхода топлива запорная игла с поплавком должна сместиться вниз, увеличивая проходное сечение у запорного конуса иглы, что возможно только при понижении уровня топлива. Это не оказывает никакого отрицательного влияния на работу карбюратора, так как учтено при подборе регулировок дозирующих систем.

Главная дозирующая система карбюратора Solex.

Главные дозирующие системы первичной и вторичной камер карбюратора «Солекс» идентичны по своей конструкции.

Устройство главных дозирующих систем карбюратора «Солекс»: 1 - главные топливные жиклёры; 2 - эмульсионные колодцы; 3 - воздушные жиклёры; 4 - эмульсионные трубки; 5 - распылители; 6 - малые диффузоры; 7 - соединительный канал секций поплавковой камеры; 8 - секции поплавковой камеры; 9 - заглушки; 10 - топливозаборные отверстия.

Топливо к главным топливным жиклёрам поступает из соединительного канала 7 под дном секций 8 поплавковой камеры, закрытого снаружи с двух сторон двумя заглушками 9, которые видны между торцами осей заслонок. Топливо из секций поплавковой камеры поступает в соединительный канал через два топливозаборных отверстия 10, кромки которых немного приподняты над дном поплавковой камеры, чтобы уменьшить попадание в них грязи.

Под действием разрежения в зоне отверстий распылителей 5 топливо через главные топливные жиклёры 1 поднимается по эмульсионным колодцам 2 и доходит до уровня радиальных отверстий в эмульсионных трубках 4, после чего подхватывается выходящим из центральных частей трубок, прошедшим через воздушные жиклёры 3 воздухом и, образуя топливную эмульсию, уносится по боковым каналам к отверстиям распылителей 5, где, наконец, смешивается с основным потоком воздуха. Таким образом в карбюраторе образуется рабочая горючая топливо-воздушная смесь.

Холостой ход карбюратора Solex.

Система холостого хода карбюратора «Солекс» служит для обеспечения двигателя автомобиля рабочей топливовоздушной смесью при работе двигателя на холостом ходу, без нагрузки, т.е. когда трансмиссия автомобиля разъединена и педаль управления дроссельными заслонками не нажата.

Устройство системы холостого хода карбюратора «Солекс»

1 - винт регулировки состава топливовоздушной смеси (винт «качества»); 2 - щелевое переходное отверстие; 3 - топливный жиклёр системы холостого хода; 4 - воздушный жиклёр системы холостого хода; 5 - электромагнитный клапан; 6 - игла электромагнитного клапана; 7 - отверстие топливного жиклёра системы холостого хода; 8 - эмульсионный колодец главной дозирующей системы первичной камеры; 9 - топливный жиклёр главной дозирующей системы первичной камеры; 10 - отверстие забора эмульсирующего воздуха в систему холостого хода; 11 - дренажное отверстие; 12 - эмульсионный канал.

Система холостого хода подаёт топливо (точнее, топливо-воздушную эмульсию, о чём речь пойдёт ниже) непосредственно под дроссельную заслонку первичной камеры через канал, сечение которого, а, следовательно, и количество топлива, регулируется винтом «качества» 1 (рис. 1). Система холостого хода имеет ещё одно отверстие 2 - щелевое, расположенное у кромки закрытой дроссельной заслонки первичной камеры и соединяемое с каналами системы до места расположения винта «качества».

Система холостого хода, подобно главной дозирующей системе, имеет свой топливный 3 и воздушный 4 жиклёры. Топливный жиклёр системы холостого хода размещён в держателе электромагнитного клапана 5 с запорной иглой 6, перекрывающей отверстие 7 жиклёра при обесточивании обмотки электромагнитного клапана. (О назначении и работе этого клапана речь пойдёт в разделе о системе ЭПХХ).

Топливо в систему холостого хода забирается из эмульсионного колодца 8 главной дозирующей системы первичной камеры, т.е. после её топливного жиклёра 9, что необходимо для согласования работы обеих систем. Далее топливо поступает с торца к топливному жиклёру холостого хода на электромагнитном клапане и, выйдя из него, эмульсируется, т.е. смешивается с воздухом.

Эмульсирующий воздух, поступающий в зону смешивания с топливом, забирается из отверстия 10 в стенке нижней половины большого диффузора первичной камеры. В стенке воздушного канала системы холостого хода перед воздушным жиклёром имеется дополнительное (дренажное) отверстие 11, выходящее в горловину карбюратора. Его роль - исключить возможность самопроизвольного засифонивания топлива из поплавковой камеры через низко расположенное отверстия забора воздуха.

После смешивания топлива с воздухом образовавшаяся топливовоздушная эмульсия по каналу 12 поступает к уже описанным выходным отверстиям системы холостого хода.

Для предотвращения обмерзания выходных каналов системы холостого хода в холодную погоду к нижней части корпуса карбюратора со стороны каналов системы холостого хода крепится бобышка, подогреваемая потоком горячей жидкости из системы охлаждения двигателя.

На холостом ходу, когда дроссельная заслонка прикрыта и щелевое переходное отверстие находится выше её кромки, через него в канал системы холостого хода подсасывается дополнительное количество воздуха. При работе двигателя с минимальным открытием дроссельной заслонки щелевое переходное отверстие оказывается ниже её кромки, т.е. в зоне высокого разрежения. В результате разрежение в каналах системы холостого хода повышается, топливо начинает интенсивно подсасываться через жиклёр холостого хода и выходить через щелевое переходное отверстие, чем обеспечивается плавный переход от холостого хода к режиму средних нагрузок, при которых разрежение в диффузоре первичной камеры повышается до величины, достаточной для нормальной работы главной дозирующей системы.

В корпусе и крышке карбюратора имеется большое количество неиспользуемых в настоящее время каналов, предназначенных для модификаций базовой модели карбюратора. Чтобы разобраться в них, подробно опишем сложную сеть каналов системы холостого хода.

Забор топлива в систему холостого хода производится через трубку 13, запрессованную в корпус карбюратора и соединённую с эмульсионным колодцем 8 главной дозирующей системы первичной камеры после топливного жиклёра горизонтальным, а затем вертикальным (под трубкой 13) каналом. Для уплотнения в месте стыка с крышкой на трубке устанавливается резиновое кольцо 14.

Далее топливо поступает в отверстие 15 канала в крышке (рис. 3) и подводится к отверстию 7 топливного жиклёра холостого хода. Пройдя через жиклёр, топливо смешивается с воздухом, поступающим в полость отверстия электромагнитного клапана через перпендикулярное к его оси отверстие. Образовавшаяся топливовоздушная эмульсия проходит по каналу, параллельному плоскости левого поплавка и выходит из крышки в корпус карбюратора через отверстие 16.

Далее, по наклонному, а затем вертикальному каналам, закрытым с торцов технологическими заглушками 18, воздух подаётся в зону смешивания с топливом, т.е. к отверстию электромагнитного клапана.

Далее эмульсия поступает сначала по наклонному «А», а затем по вертикальному «Б» участкам канала, заканчивающегося полостью, закрытой с торца заглушкой на нижнем фланце корпуса. В стенке полости выполнено щелевое переходное отверстие.

Из этой полости выходит система каналов, закрытых с торцов заглушками «Д» под блоком подогрева. Сечение одного из этих соединённых последовательно каналов регулируется винтом регулировки состава смеси (винтом «качества»), расположенным в плоскости нижнего фланца в задней его части справа по ходу автомобиля. Выходное отверстие системы холостого хода расположено на вертикальной стенке выемки 24 нижнего фланца.

Переходная система вторичной камеры карбюратора Solex.

Переходная система вторичной камеры карбюратора «Солекс» служит для подачи в двигатель автомобиля топливовоздушной смеси в момент открытия дроссельной заслонки вторичной камеры перед тем, как вступит в работу главная дозирующая система вторичной камеры. Таким образом обеспечивается плавный переход работы двигателя на режим повышенной нагрузки.

Переходная система вторичной камеры карбюратора «Солекс» схематично представлена на рис. 1. Несъёмный топливный жиклёр 1 установлен на конце топливозаборной трубки, запрессованной в крышку карбюратора. В крышке же установлен воздушный жиклёр системы 2. Выходное отверстие 3 расположено у кромки закрытой дроссельной заслонки вторичной камеры

Работа переходной системы вторичной камеры по сути аналогична работе переходной системы холостого хода. Топливо в переходную систему забирается из правой секции поплавковой камеры через топливозаборную трубку с топливным жиклёром 1. По системе каналов с тремя заглушками на торцах, топливо, смешиваясь с поступающим через воздушный жиклёр 2 воздухом и образуя топливовоздушную эмульсию, поступает к выходному отверстию 4 в крышке карбюратора. Из этого отверстия эмульсия попадает во входное отверстие 5 в корпусе карбюратора, откуда по системе каналов поступает к выходному отверстию 3 у кромки дроссельной заслонки вторичной камеры.

Когда дроссельная заслонка вторичной камеры закрыта, в зоне выходного отверстия 3 разрежение отсутствует и переходная система не работает. Когда дроссельная заслонка начинает открываться, через образовавшиеся зазоры с большой скоростью начинает проходить воздух и в указанной зоне образуется разрежение. Переходная система вступает в работу и из выходного отверстия 3 начинает поступать топливовоздушная эмульсия, благодаря чему двигатель получает дополнительное количество топлива и плавно переходит на режим повышенной нагрузки. При дальнейшем открытии дроссельной заслонки количество проходящего через вторичную камеру воздуха увеличивается, но скорость движения воздушного потока в зоне дроссельной заслонки уменьшается и разрежение становится недостаточным для работы переходной системы и её работа прекращается. При этом разрежение в диффузоре вторичной камеры повышается до необходимого значения и вступает в работу главная дозирующая система вторичной камеры. Двигатель получает необходимое количество топлива для работы на повышенных нагрузках.

Если бы не было переходной системы, то при вступлении в работу вторичной камеры ощущался бы рывок, так как главная дозирующая система включается резко и сразу начинает подавать большое (рабочее) количество топлива. Переходная система плавно наращивает количество поступающего в камеру топлива и сглаживает переходный момент включения главной дозирующей системы, благодаря чему двигатель плавно переходит на режим повышенной нагрузки.

Импульсы тока от катушки зажигания 1 дают информацию о частоте вращения, а датчик положения дроссельной заслонки, представляющий собой контакт 3 на упорном винте 4 дроссельной заслонки, механически замыкаемый на «массу» при полностью закрытой заслонке, сигнализирует о переходе карбюратора в режим холостого хода.

Режим принудительного холостого хода, при котором обмотка электромагнитного клапана 5 обесточивается и подача топлива через систему холостого хода прекращается, наступает, когда блок управления 2 регистрирует одновременное наличие двух факторов: повышенная частота вращения коленчатого вала (более 2000 мин) и закрытая дроссельная заслонка.

Режим ПХХ прекращается и подача топлива возобновляется, если водитель:

- не нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой уменьшит скорость движения, выключит сцепление или, включив нейтраль, перейдёт на холостой ход (сработает отключение режима ПХХ по частоте вращения двигателя);

- нажмёт на педаль управления дроссельной заслонкой и продолжит движение с высокой частотой вращения двигателя (произойдёт отключение режима ПХХ по положению дроссельной заслонки).

Для повышения устойчивости работы двигателя, исключения рывков, отключение подачи топлива происходит при одной частоте вращения двигателя (около 2000 мин), а включение - при другой, на 150…200 мин меньшей.

Обесточивание электромагнитного клапана происходит также и при выключении зажигания, чем исключается возможность возникновения работы двигателя с самовоспламенением горючей смеси.

Принудительная вентиляция картера карбюратора Solex.

Система принудительной вентиляции картера карбюратора «Солекс» служит для предотвращения выброса в атмосферу токсичных (более чем в десятки раз по сравнению с отработавшими) картерных газов.

Картерные газы под действием разрежения подаются из картера в полость воздушного фильтра после фильтрующего элемента и, смешиваясь с воздухом, вновь поступают в цилиндры двигателя.

Однако на режимах малых нагрузок разрежение в воздушном фильтре невелико, и такая система не обеспечивает удовлетворительного удаления картерных газов. Для повышения эффективности работы системы вентиляции картера её дополняют так называемой малой ветвью, соединяющий штуцер отвода газов от двигателя с задроссельным пространством карбюратора. Сечение этого дополнительного канала не превышает 2…3 мм в диаметре.

Штуцер для присоединения малой ветви системы вентиляции картера расположен на карбюраторе в его нижней части, в зоне дроссельной заслонки первичной камеры под ускорительным насосом. Далее газы поступают по каналу в выемку на нижнем фланце и выходят непосредственно в задроссельное пространство под дроссельной заслонкой первичной камеры.

Привод дроссельных заслонок карбюратора Solex.

Привод дроссельных заслонок карбюратора «Солекс» служит для управления количеством поступающей в двигатель горючей смеси и, следовательно, изменения его мощности.

Количество поступающей в цилиндры двигателя горючей смеси регулируют две поворотные дроссельные заслонки: дроссельная заслонка первичной камеры 1, непосредственно связанная через ручьевой сектор и трос с педалью «газа», и дроссельная заслонка вторичной камеры 2, открывающаяся через рычажный привод на последней трети полного хода педали.

Дроссельная заслонка вторичной камеры, открываемая промежуточным рычагом 3, кинематически связывающим оси обеих заслонок, блокируется в закрытом положении независимо от величины хода педали управления карбюратором при вытянутой манетке управления пусковым устройством. Это улучшает работу непрогретого двигателя под нагрузкой и достигается наличием в механизме привода дополнительного блокирующего рычага 4, выполняющего роль защёлки.

При неработающем пусковом устройстве рычаг 4 повёрнут против часовой стрелки за счёт действия пружины и при повороте оси дроссельной заслонки первичной камеры на 2/3 полного угла открытия его усик 5 входит в контакт с выступом 6 рычага заслонки, обеспечивая поворот промежуточного рычага 3 и открытие дроссельной заслонки вторичной камеры 2. При вытягивании манетки управления пусковым устройством на штифт блокирующего рычага 4 воздействует поворотный кулачок 7 и приподнимает его усик 5, выводя из зоны возможного зацепления с выступом рычага на оси дроссельной заслонки первичной камеры и препятствуя тем самым открытию дроссельной заслонки вторичной камеры.

карбюратор камера холостой привод

Размещено на Allbest.ru