Устройство автомобилей





Главная дозирующая система карбюратора




Примитивная конструкция простейшего карбюратора не способна обеспечить достаточную управляемость работой двигателя, и уж тем более – его экономичную работу. При средних нагрузках, начиная от самых малых и до 85% полной загрузки двигателя в его цилиндры нужно подавать разное количество горючей смеси примерно постоянного состава, но слегка обедненной, что необходимо для минимального расхода топлива во время работы двигателя.

Для поддержания примерно постоянного и наиболее выгодного с экономической точки зрения состава горючей смеси при разном открытии дроссельной заслонки на средних нагрузках (т. е. для компенсации состава смеси), в карбюраторе должны быть предусмотрены специальные устройства, чутко реагирующие на постоянно изменяющиеся потребности двигателя в количестве горючей смеси - компенсационные устройства. По способу действия этих устройств в основном и различаются карбюраторы разных моделей.
Общее название таких устройств, обеспечивающих приготовление горючей смеси в широком диапазоне средних нагрузок – главная дозирующая система (ГДС) карбюратора.

В большинстве моделей современных карбюраторов преимущественное применение получила компенсация состава смеси пневматическим торможением, принцип которого рассмотрен ниже. Эта система проста по конструкции и достаточно надежна в работе. В карбюраторах некоторых типов дополнительная корректировка состава горючей смеси при данном способе компенсации осуществляется системой холостого хода, питаемой из главной дозирующей системы и работающей при средних положениях дроссельной заслонки.

Под главной дозирующей системой понимается та часть топливной системы карбюратора, через которую подается основное количество топлива при работе двигателя на всех режимах, кроме холостого хода.
режимы работы двигателя На Рис. 1 приведены две графические характеристики – простейшего и идеального карбюраторов.

В простейшем карбюраторе по мере увеличения открытия дроссельной заслонки и увеличения разрежения ∆Рд в диффузоре коэффициент избытка воздуха α уменьшается, т. е. горючая смесь непрерывно обогащается. Задача главной дозирующей системы – обеспечение состава смеси, соответствующего условиям идеального карбюратора (кривая 2 на Рис. 1).

Достигается это путем корректирования характеристики простейшего карбюратора в соответствии с нагрузочным режимом, при этом используется метод пневматического торможения топлива (регулирование разрежения у жиклера). На остальных режимах работы двигателя для поддержания требуемого состава горючей смеси используются вспомогательные системы и устройства:

  • Система пуска – при пуске холодного двигателя;
  • Система холостого хода – при работе двигателя без нагрузки (на холостом ходу);
  • Система компенсации смеси – включается, как дополнение к главной дозирующей системе при работе двигателя в режиме средних нагрузок;
  • Экономайзер – дополняет главную дозирующую систему в режиме максимальных нагрузок (максимальной мощности двигателя);
  • Ускорительный насос – дополняет главную дозирующую систему в кратковременных режимах экстремальных нагрузок (например, при необходимости резкого разгона автомобиля или трогании с места).



Принципиальная схема главной дозирующей системы карбюраторов (Рис. 2) отличается от рассмотренной в предыдущей статье схемы простейшего карбюратора тем, что между главным топливным жиклером 5 и распылителем устанавливается воздушный жиклер 2, расположенный в верхней части колодца 3 воздушного жиклера.
При неработающем двигателе уровни топлива в поплавковой камере, колодце воздушного жиклера и распылителе одинаковые. При работе двигателя на средних нагрузках топливо из колодца 3 быстро высасывается и через воздушный жиклер 2 и колодец в канал распылителя подается воздух, который, смешиваясь с топливом, образует эмульсию (смесь пузырьков воздуха с топливом), поступающую в диффузор 7.

принцип работы компенсационного устройства главной дозирующей системы

Эмульсия быстро испаряется в смесительной камере карбюратора. Воздух, находящийся в эмульсии, никакого влияния на состав смеси не оказывает, так как его количество по сравнению с воздухом, проходящим через диффузор 7, ничтожно мало. Но под его действием снижается разрежение у топливного жиклера 5, в результате чего уменьшается расход топлива и соответственно обедняется приготовляемая карбюратором горючая смесь по сравнению с горючей смесью, получаемой при тех же условиях в простейшем карбюраторе.

Необходимое изменение состава смеси в соответствии с режимами работы двигателя обеспечивается путем подбора сечений топливного и воздушного жиклера.

На рисунке 3 приведена принципиальная схема главной дозирующей системы с системами пуска и холостого хода, где используется эмульсионная трубка 15 с отверстиями.

принципиальная схема главной дозирующей системы карбюратора

При работе двигателя уровень топлива в воздушном колодце опускается, и как только он опустится до верхнего радиального отверстия в трубке 15, в распылитель вместе с топливом из колодца начинает поступать воздух, который, перемешиваясь с топливом, образует эмульсию.
При дальнейшем увеличении открытия дроссельной заслонки 1 увеличивается расход топливной эмульсии через распылитель, и уровень топлива в колодце и эмульсионной трубке 15 понижается еще больше, что приводит к открытию новых отверстий.
Требуемую степень обеднения смеси получают подбором сечений жиклеров 14 и 16 и высоты уровня топлива в поплавковой камере карбюратора.

***

Балансировка карбюратора

Балансировка карбюратора необходима для предотвращения обогащения горючей смеси в случае засорения воздушного фильтра, в результате чего в цилиндры не сможет поступать горючая смесь нужного состава и количества.
В несбалансированном карбюраторе (Рис. 3) поплавковая камера непосредственно сообщается с атмосферой посредством специального отверстия в верхней части камеры. В таком карбюраторе в случае засорения воздушного фильтра в смесительной камере увеличивается разрежение, а в поплавковой давление остается неизменным (равным атмосферному), что ведет к увеличению истечения топлива из распылителя и к повышенному его расходу.

В сбалансированном карбюраторе (Рис. 2) воздух в поплавковую и смесительную камеры поступает через специальный канал, подведенный к верхней части воздушного патрубка карбюратора (под воздушным фильтром), и его засорение не вызывает разности давлений в поплавковой и смесительной камерах. Поскольку разность давлений отсутствует, засорение фильтра не влияет на качественный состав горючей смеси, т. е. не будет иметь место чрезмерное истечение топлива из распылителя.
Чаще всего для выравнивания давления в поплавковой и смесительной камерах в сбалансированном карбюраторе над воздушной заслонкой устанавливается заборная трубка или выполняется специальный канал в корпусе карбюратора, сообщающий эти камеры.
Карбюраторы современных автомобилей выполняются сбалансированными.

***

Пусковое устройство карбюратора