Система живлення карбюраторного двигуна

1. Призначення і загальна будова системи живлення.

2. Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші.

3. Паливні баки і паливо проводи. Будова та принцип дії бензонасосів.

4. Загальна будова карбюратора, його робота на різних режимах.

ПЛАН ЗАНЯТТЯ

1. Заливна горловина з пробкою;

2. Паливний бак;

3. Датчик рівня палива в баку;

4. Паливозабірник з фільтром;

5. Паливопроводи;

6. Фільтр тонкої очистки палива;

7. Паливний насос;

8. Карбюратор;

9. Повітряний фільтр;

10. Впускний клапан;

11. Впускний трубопровід;

12. Камера згоряння.

Система живлення карбюраторного двигуна призначена для зберігання й очищення палива, очищення повітря, приготування з них горючої суміші певної якості, подачі її в потрібній кількості до циліндрів двигуна і відведення відпрацьованих газів

Призначення і загальна будова

Схема системи живлення карбюраторного двигуна ЗІЛ-130

1 – повітряний канал ; 2 – повітряний фільтр; 3 – карбюратор; 4 і 5 – рукоятки ручного керування повітряною і дросельними заслінками карбюратора; 6 – педаль акселератора; 7 – паливо провід; 8 – покажчик рівня палива; 9 – датчик покажчика; 10 – бак;

11 – кришка горловини бака; 12 – паливний кран; 13 – фільтр грубої очистки палива; 14 – глушник; 15 – випускні трубопроводи; 16 – випускний колектор; 17 – бензонасос;

18 - фільтр тонкої очистки палива; 19 – решітка радіатора; 20 – дефлектор.

Призначення і загальна будова

1 – паливний бак; 2 – фільтр грубої очистки палива; 3 – бензонасос; 4 – ексцентрик розподільного вала; 5 – фільтр тонкої очистки палива; 6 – карбюратор; 7 – обмежувач максимальної частоти колінчастого вала; 8 – повітряний фільтр; 9 – глушник; 10 – покажчик рівня палива.

Призначення і загальна будова

Горюча суміш – суміш парів палива ( бензину ) з повітрям в певній пропорції.

Підраховано, що для повного згорання 1 кг палива в циліндрах двигуна потрібно 15 кг повітря.

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Дійсна кількість повітря, яка приймає участь в сумішоутворенні може бути і більша і менша вказаної величини.

Тому склад горючої суміші прийнято характеризувати коефіцієнтом надлишку повітря α , який є відношенням дійсної кількості повітря G_д , яка приймає участь в сумішоутворенні, до теоретично необхідної її кількості G_т .

Якщо в згоранні 1 кг бензину приймає участь 15 кг повітря, тобто стільки скільки теоретично необхідно, то

Така суміш називається нормальною

​

​

​

​

​

​

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Збагачена горюча суміш – суміш, яка складається з 1 кг бензину і 13,5 кг повітря.

​

Під час роботи двигуна на збагаченій суміші ( мощностная ) він розвиває найбільшу потужність при деякій збільшеній витраті палива.

Тому карбюратор готує таку суміш, коли автомобілю необхідно подолати затяжний підйом або інший відрізок важкої дороги

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Багата горюча суміш – суміш, яка складається з 1 кг бензину і 12 кг повітря.

При роботі двигуна на такій суміші проходить не повне її згорання в циліндрах двигуна з-за недостатньої кількості повітря, що призводить до втрати потужності і економічності, з”являються «постріли» в глушнику. Робота двигуна на такій суміші не допускається, її можна використовувати тільки при пуску холодного двигуна. При:

горюча суміш в циліндрах двигуна не спалахує з-за недостачі повітря.

​

​

​

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Збіднена горюча суміш - суміш, яка складається з 1 кг бензину і 16,5 кг повітря (економічна )

Ця горюча суміш згорає найбільш повно. При цьому незначно знижується потужність двигуна.

Карбюратори сучасних двигунів відрегульовані так, що в них більша частина часу готується збіднена горюча суміш.

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Бідна горюча суміш - суміш, яка складається з 1 кг бензину і 19 кг повітря.

Під час роботи на такій суміші двигун перегрівається, зменшується потужність, економічність, з’являються спалахи в карбюраторі ( «чхання»). Робота на такій суміші не допускається.

При:

горюча суміш в циліндрах двигуна не спалахує.

​

​

​

​

​

​

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Сумішоутворення в карбюраторному двигуні, горючі суміші

Баки великої місткості мають всередині перегородки для зменшення збовтування палива під час руху машини, що збільшує ефективність осаджування домішок і підвищує жорсткість

​

Металеві

​

Полімерні

Будова паливного баку

Паливний бак – це ємкість для зберігання палива. Місткість бака розрахована на роботу трактора протягом зміни (10 год.) з певним запасом до наступної заправки та автомобіля на пробіг до 300 км.

1 – пробка заливної горловини;

2 – сітчастий фільтр;

3 – паливний бак;

4 – кран зливу палива;

5 – забірний кран;

6 – трубка зливу палива.

Будова паливного баку

Паливо проводи низького тиску

Паливо проводи призначені для подачі палива від ємкості (паливного бака) до споживача (карбюратора) через підкачувальний пристрій (бензонасос).

Будова і робота бензонасоса

Бензонасос призначений для створення під дією діафрагми вакууму при якому паливо подається з паливного баку через фільтр грубої очистки в корпус насоса та утворення тиску через який паливо постачається до фільтра тонкої очистки а від нього у поплавкову камеру карбюратора.

1 – кришка насоса;

2 – корпус;

3 – впускний клапан;

4 – діафрагма;

5 – пружина діафрагми;

6 – шток;

7 – важіль приводу;

8 – ексцентрик;

9 – штовхач;

10 - випускний клапан.

Будова і робота бензонасоса

Після того, як ексцентрик 8 (попередній слайд) розподільного вала двигуна натиснув на зовнішній кінець важеля 7 насоса, діафрагма 4 штоком 6 відтягується вниз. У порожнині над діафрагмою створюється розрідження, під дією якого відкриваються впускні клапани 3. Паливо з бака, пройшовши крізь сітчастий фільтр заповнює порожнину над діафрагмою.

Коли виступ ексцентрика 8 сходить із важеля 7, пружина 5 повертає останній у вихідне положення. Водночас діафрагма 4 під дією пружини 5 прогинається вгору. Під тиском палива, що надійшло в порожнину над діафрагмою, закриваються впускні клапани 3 й відкривається випускний 10. Паливо з насоса надходить у поплавцеву камеру карбюратора.

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Карбюратор – це пристрій, що призначений для змішування повітря та розпиленого бензину у певних пропорціях для отримання пальної суміші в залежності від частоти обертання колінчастого вала.

Карбюратор К-88А

1. Сідло запірної голки;
2. Запірна голка;
3. Отвір;
4. Розпилювач;
5. Вхідний патрубок;
6. Дифузор;
7. Дросельна заслінка;
8. Змішувальна камера
9. Жиклер;
10. Поплавець;
11. Поплавцева камера.

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

1. Повітря;
2. Паливо;
3. Запірна голка;
4. Поплавець;
5. Поплавцева камера;
6. Розпилювач;
7. Жиклер;
8. Змішувальна камера;
9. Робоча суміш;
10. Дросельна заслінка;
11. Дифузор.

При роботі двигуна, над поршнем створюється розрідження, яке через відкритий впускний клапан передається в змішувальну камеру. В змішувальній камері тиск нижче атмосферного, а в поплавцевій камері – атмосферний. Із-за різниці тисків бензин почне витікати з розпилювача в дрібно розпиленому вигляді. Туди ж надходить повітря. В звуженій частині дифузора швидкість повітря збільшується. Бензин, змішуючись з повітрям, утворює горючу суміш, яка поступає в циліндр.

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Жиклер

Жиклер – це калібрований отвір в пробці або в трубці для дозування палива, повітря або емульсії – паливо з бульбашками повітря.

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Сідло запірної голки (1), запірна голка (2), розвантажувальний поясок голки (3).

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Поплавець

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Поплавець призначений для підтримування рівня та балансування палива у поплавцеві камері карбюратора.

Дифузор

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Дифузор – це звужений канал карбюратора у якому зростають швидкість проходження повітря та розрідження. У дифузорі повітря змішується із паливом, яке фонтанує із розпилювача поплавкової камери та утворюється пальна суміш.

Дросельна заслінка

Найпростіший карбюратор, будова, характеристика

Дросельна заслінка – це механічний регулятор з'єднаний через систему тяг із педаллю акслератора автомобіля і призначений для перекривання і відкривання камер карбюратора з яких подається пальна суміш до циліндра. Кут нахилу дросельної заслінки (який залежить від ступеня натискання на педаль «газу») регулює кількість пальної суміші, що подається до циліндра двигуна.

Режими роботи карбюраторного двигуна

Режими роботи карбюраторного двигуна

Навантаження карбюраторного двигуна визначається ступенем відкриття дросельної заслінки карбюратора через педаль акселератора.

Загальна будова карбюратора

Схема карбюратора К–88АЕ:

1 – дросельна заслонка; 2 – пружина клапана; 3 – важіль ручного приводу дросельних заслонок; 4 – кульковий клапан економайзера; 5 – змішувальна камера; 6 – поплавцева камера; 7 – насос - прискорювач; 8 – жиклер холостого ходу; 9 – повітряний жиклер; 10 – дифузор; 11 – голчастий клапан; 12 – поплавок; 13 – блок управління;

14 – електромагнітний клапан; 15 – гвинт експлуатаційного регулювання.

Загальна будова карбюратора, робота на різних режимах

Під час роботи двигуна в режимі холостого ходу паливо надходить через жиклер 8 холостого ходу. Якщо дросельна заслінка 5 прикрита, то під нею створюється сильне розрідження, і повітря з великою швидкістю проходить через вузькі щілини між краями заслінки та стінкою змішувальної камери карбюратора. На виході з каналу холостого ходу Г нижче за дросельну заслінку 5 зроблений отвір А і вище цієї заслінки отвір Б. Біля отвору А утворюється розрідження, що передається в канали В і Г холостого ходу, а з каналів до жиклера холостого ходу 8 і головного паливного жиклера 3. Через жиклер 3 розрідження потрапляє у поплавкову камеру. До палива, що надходить в канал В із поплавкової камери через жиклери 3 і 8, додається повітря, що проходить через жиклер 7. Утворена емульсія (суміш палива, з дрібними пухирцями повітря) з каналу Г через отвір А виходить у простір за дросельною заслінкою 5, розпилюється і, перемішуючись з повітрям, утворює горючу суміш. Через отвір Б в канал В і в простір за дросельною заслінкою додатково проходить повітря, що поліпшує утворення суміші.

Загальна будова карбюратора, робота на різних режимах

Пуск двигуна, особливо в холодну погоду, ускладнений, оскільки паливо погано випаровується. Щоб до моменту запалювання робочої суміші в циліндрі знаходилася достатня кількість парів палива, суміш необхідно сильно збагатити, що забезпечує повітряна заслінка 9 карбюратора. Повітряною заслінкою 9 керує водій з кабіни за допомогою тяги і кнопки. При пуску двигуна заслінку прикривають. В цьому випадку при обертанні колінчастого вала в змішувальній камері створюється розрідження і паливо фонтанує із розпилювача 1 карбюратора. При пуску холодного двигуна дросельну заслінку 5 прикривають. Після запуску двигуна його прогрівають при малій частоті обертання і повітряну заслінку 9 поступово відкривають. На повітряній заслінці встановлений клапан 10, який утримується в закритому положенні пружиною. При перших спалахах  в циліндрах двигуна, щоб не було сильного  збагачення суміші, клапан 10 під дією тиску повітря відкривається. Таким чином, при пуску двигуна через клапан 10 проходить необхідна кількість повітря.

Загальна будова карбюратора, робота на різних режимах

Для отримання від двигуна повної потужності необхідно збагачення суміші. Це досягається застосуванням спеціального пристрою - економайзера. За способом керування економайзери бувають з механічним або пневматичним приводом.

Економайзер включається в роботу при майже повністю відкритій дросельній заслінці. Економайзер з механічним приводом працює таким чином. Поки дросельна заслінка 5 прикрита і двигун працює в режимі середніх навантажень, клапан 15 економайзера пружиною 17 притиснутий до сідла і паливо поступає в змішувальну камеру А тільки через головний жиклер 3. При переході двигуна в режим максимальних навантажень, що  відповідає відкриттю дросельної заслінки на 80 - 85% і більше, тяга 14, шарнірно сполучений із заслінкою 5 через важіль 19, опускається вниз і через шток 11 відкриває клапан 15 економайзера. Додаткова порція палива починає подаватися в камеру змішувача через жиклер повної потужності 18 та разом із головним жиклером 3, збагачує горючу суміш.

А

Загальна будова карбюратора, робота на різних режимах

Для запобігання збіднення горючої суміші при різких переходах з малих навантажень на повні карбюратори обладнані насосами прискорювачами. В колодязі насоса прискорювача встановлений поршень 24 з штоком 25. Дросельна заслінка 5 (див. попередній слайд) через важіль 19, тягу 14 і планку 12 з'єднана із штоком поршня насоса прискорювача. При закриванні заслінки 5 тяга 14, планка 12 і поршень 24 переміщаються вгору і в колодязь насоса через зворотний клапан 23 надходить паливо з поплавкової камери. Насос прискорювач приводиться в роботу важелем 19, закріпленим на валу дросельної заслінки. При різкому відкритті заслінки тяга 14 швидко опускається вниз і стискає пружину 22 планкою 12. Поршень, що опускається, тисне на паливо, зворотний клапан 23 закривається, а клапан 20 насоса відкривається; паливо впорскується через жиклер 21 в камеру змішувача А карбюратора.

А

1 — заповнення бензином порожнини під поршнем;

2 — повільне відкриття дросельної заслінки;

З — різке відкриття дросельної заслінки.

Загальна будова карбюратора, робота на різних режимах

Регулювання карбюратора

Регулювання карбюратора на мінімальну частоту холостого ходу проводиться на прогрітому двигуні у наступній послідовності:

Загвинтити гвинти якості пальної суміші 1 до відмови, а потім вигвинтити їх на 2…3 оберти. Запустити двигун і упорним гвинтом дросельних заслінок 2 встановити найменшу стійку частоту обертання колінчастого вала двигуна.

Потім один з гвинтів якості 1 загвинчувати до виникнення перебоїв у роботі двигуна, після чого гвинт вигвинтити на 1/2 оберти. Таке саме регулювання виконати з другою змішувальною камерою. Знову зменшити частоту обертання холостого ходу упорним гвинтом 2, а гвинтами якості 1 збіднити суміш. Повторити операції 2…3 рази. Правильно відрегульований двигун повинен працювати при частоті 400 об/хв і не глохнути при різкому відкриванні і закриванні дросельних заслінок.

Відцентрово-вакуумний обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала двигуна

1. Датчик запобіжника;
2. Оливна пробка;
3. Кришка розподільних шестерень;
4. Вакуумна трубка, що передає розрідження в вакуумну камеру обмежувача;
5. Вакуумна трубка, що передає розрідження в корпус датчика;
6. Двигун;
7. Повітряний жиклер;
8. Вакуумний жиклер;
9. Двохплечий важіль;
10. Діафрагма;
11. Кришка камери;
12. Карбюратор К-88А;
13. Бобишка штуцера трубки, що з'єднує датчик з повітряною горловиною карбюратора.

Відцентровий вакуумний обмежувач частоти обертання колінчастого вала двигуна встановлений на карбюраторі й діє через двоплечий важіль 13 на вісь дросельної заслінки 16. Наддіафрагмова порожнина А сполучена трубкою 2 із змішувальною камерою карбюратора.

Відцентрово-вакуумний обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала двигуна

17

Датчик вакуумного обмежувача максимальної частоти обертання колінчастого вала двигуна

Якщо частота обертання колін­частого вала двигуна не перевищує максимально припустимих рівнів, клапан 9 ротора 5 датчика знаходиться у відкритому положенні під дією відтяжної пружини 3.

При цьому порожнина А виконавчого механізму сполучається з порожниною 3 датчика, яка, в свою чергу, з'єднана з повітряним патрубком 17 карбюратора над повітряною заслінкою). Найбільше розрідження в порожнині А, яке передається туди зі змішувальної камери по трубці 2, повністю компенсується повітрям, що надходить через датчик. При цьому діафрагма 14 (рис. з права) під дією пружини дросельної заслінки прогинається вниз і шток 15 діафрагми не перешкоджає повороту двоплечого важеля 19 в бік відкривання дросельної заслінки карбюратора.

Відцентрово-вакуумний обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала двигуна

17

Відцентрово-вакуумний обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала двигуна

За умови зростання частоти обертання колінчастого вала двигуна частота обертання ротора 5 (рис. з низу) датчика теж зростає. Коли відцентрова сила, яка діє на клапан 9, перевищує силу натягу пружини 3, клапан закривається. В цьому разі порожнина А (рис. верхній) діафрагми буде відмежованою від вхідного повітряного патрубка 17 карбюратора й на діафрагму 9 почне діяти розрідження зі змішувальної камери карбюратора. Внаслідок цього діафрагма 9 прогнеться вгору й через важіль 13 прикриє дросельну заслінку карбюратора, долаючи опір пружини 11. Надходження суміші в циліндри двигуна зменшиться, а отже, зменшиться й частота обертання колінчастого вала двигуна.

17

1. Яке призначення системи живлення двигуна, з яких

складових частин вона складається?

2. Що таке коефіцієнт надлишку повітря? Як

класифікуються горючі суміші в залежності від цього

коефіцієнта?

3. На яких режимах може працювати бензиновий

двигун, яку горючу суміш повинен готувати карбюратор при роботі двигуна на цих режимах?

4. Описати будову і роботу діафрагмового паливного

насоса. Пояснити в яких випадках і чому насос переходить в режим холостого ходу.

5. Пояснити будову і роботу найпростішого карбюратора.

6. Які пристрої в карбюраторі забезпечують приготування

відповідної горючої суміші при роботі двигуна на різних режимах?

7. Пояснити як готується відповідна горюча суміш в

карбюраторі при пуску двигуна, роботі двигуна на холостому ході, середніх і повних навантаженнях.

Питання для закріплення матеріалу

8. Яке призначення і як працює економайзер і насос

прискорювач?

9. Які причини викликають постійне збагачення або

збіднення горючої суміші? Чим пояснити «хлопки» в

карбюраторі або «постріли» в глушнику?

10. Яке призначення поплавцевої камери і поплавця ? Як

визначають і як регулюють рівень палива в поплавцевій

камері?

​

​

1. Трактори та автомобілі: Підручник / Я. Ю. Білоконь,

А. І. Окоча, С. О. Войцехівський – ст. 76 - 77, 92-95;

2. Трактори та автомобілі, Ч І автотракторні двигуни: Навчальний посібник/ М.Г. Сандомирський, М.Ф. Бойко, А.Т. Лебедєв – с. – 113 – 150.

​

Питання для закріплення матеріалу

Використана література: