Строительные машины и оборудование, справочник




Система питания двигателя автомобиля

Категория:
   Техническое обслуживание автомобилей



Система питания двигателя автомобиля

Система питания карбюраторного двигателя (рис. 103) предназначается для приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры.

Она включает: топливный бак, топливный фильтр, топливный насос, карбюратор, воздушный фильтр, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, глушитель и топливопроводы.

Топливо (бензин) из бака насосом подается в карбюратор, где распыливается и смешивается в определенной пропорции с воздухом, поступающим через воздушный фильтр. Полученная горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя.




Отработавшие газы из цилиндров отводятся через выпускной трубопровод и глушитель в атмосферу.

Смешение топлива и воздуха, т. е. приготовление горючей смеси, осуществляется в карбюраторе. Простейший карбюратор состоит из следующих основных частей: поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном; дозирующего устройства, состоящего из жиклера и распылителя смесительной камеры, включающей диффузор, дроссель и воздушную заслонку.

Рис. 103. Схема системы питания и устройство простейшего карбюратора

Топливо, поступившее из бака по трубопроводам в поплавковую камеру карбюратора, поддерживается в. ней на определенном уровне при помощи поплавка с игольчатым клапаном.

Поплавковая камера соединена с атмосферой отверстием, а через жиклер и распылитель — со смесительной камерой.

В распылителе, так же как и в поплавковой камере, топливо все время находится на определенном уровне (1—1,5 мм ниже верхнего конца распылителя). Если часть топлива израсходована, то поплавок опускается, игольчатый клапан открывает отверстие и топливо из бака поступает в поплавковую камеру. По достижении определенного (нормального) уровня поплавок поднимается и игольчатый клапан, закрыв отверстие, приостановит подачу топлива.

Жиклер представляет собой дозирующее устройство в виде пробки с калиброванным отверстием, которое пропускает к распылителю определенное количество топлива. Из распылителя, выполненного в виде тоненькой трубочки, топливо поступает в смесительную камеру, представляющую собой патрубок, соединенный одним концом с воздушным фильтром, а другим с впускным трубопроводом двигателя.

За счет разрежения, создаваемого в карбюраторе при движении поршня в цилиндре двигателя при такте впуска, поток воздуха движется в смесительной камере от воздушного фильтра к цилиндру. Диффузор обеспечивает увеличение скорости воздушного потока и разрежения около конца распылителя. Вследствие разности давле< ний в поплавковой (атмосферное) и смесительной (разрежение) камерах топливо вытекает из отверстия распылителя, распыливается и смешивается с потоком воздуха, образуя горючую смесь, поступающую в цилиндры.

Дросселем, управляемым из кабины педалью или ручным приводом, изменяют проходное сечение смесительной камеры и тем самым регулируют подачу горючей смеси в цилиндры, в результате чего двигатель развивает необходимую мощность, а автомобиль — определенную скорость движения.

При помощи воздушной заслонки изменяют проходное сечение патрубка для воздуха, поступающего в смесительную камеру, и тем самым увеличивают или уменьшают разрежение в ней, а следовательно, и подачу топлива. Воздушную заслонку обычно используют только при пуске двигателя.

Состав горючей смеси, приготовляемой в карбюраторе, оценивается коэффициентом избытка воздуха а, который представляет собой отношение количества воздуха, участвующего в процессе сгорания, к его теоретически необходимому количеству. Для полного сгорания 1 вес. ч. топлива (бензина) необходимо 15 вес. ч. воздуха. Если обеспечивается такое весовое соотношение, то смесь называется нормальной, а коэффициент

При недостатке воздуха в смеси она называется обогащенной (а= 1+0,9) или богатой (а=0,9+0,4), при излишке воздуха— обедненной (а=1,0+1,1) или бедной (а= 1,1 + 1,35).

Карбюратор должен обеспечивать приготовление горючей смеси необходимого состава на различных режимах работы двигателя, причем наибольшую мощность двигатель развивает при <х=0,9, а наиболее экономичная его работа достигается при а=1,1.

Простейший карбюратор не обеспечивает требуемого изменения состава горючей смеси при изменении режима работы двигателя (пуск, малые числа оборотов холостого хода, средние нагрузки, большие нагрузки, разгон), поэтому современные карбюраторы имеют устройства и системы, устраняющие недостатки простейшего карбюратора. К этим устройствам относятся главное дозирующее устройство и системы холостого хода, экономайзера, ускорительного насоса и пускового устройства.

Главное дозирующее устройство обеспечивает постепенное обеднение смеси при переходе от малых нагрузок к средним (компенсация смеси).

Наибольшее распространение получило главное дозирующее устройство с пневматическим торможением топлива (рис. 104, а). По мере открытия дросселя и увеличения разрежения в диффузоре количество топлива, поступающего через главный жиклер и распылитель, как и в простейшем карбюраторе, стремится увеличиться в большем количестве, чем количество поступающего новое устронство (воздушная заслонка), воздуха, в результате чего должно происходить обогащение смеси. Однако этому препятствует торможение топлива воздухом, поступающим через воздушный жиклер. Чем больше сечение воздушного жиклера, тем больше обедняется горючая смесь.

Рис. 104. Схема устройства карбюратора

Таким образом, воздух, поступающий в распылитель, регулирует состав горючей смеси, обеспечивая предварительное эмульсирование топлива воздухом в распылителе, что улучшает процесс смесеобразования в карбюраторе.

Система холостого хода предназначена Для приготовления горючей смеси при малом числе оборотов коленчатого вала двигателя, когда главное дозирующее устройство не работает.

При работе двигателя на малых оборотах холостого хода, когда дроссель (рис. 104, б) прикрыт, используется большое разрежение, имеющееся под дросселем. Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры через главный жиклер поступает к топ-дивному жиклеру холостого хода, где смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер. Образовавшаяся эмульсия вытекает из отверстия и распыляется воздухом, поступающим через щель между дросселем и стенкой смесительной камеры.

Через отверстие поступает воздух, который смешивается с проходящей по каналу эмульсией. Состав горючей смеси на режиме холостого хода регулируют винтом холостого хода с пружиной.

Винт дросселя служит для регулировки количества горючей смеси на режиме холостого хода. Отверстие 13 обеспечивает плавный переход от режима холостого хода к малым нагрузкам.

Экономайзер представляет собой устройство, при помощи которого автоматически обогащается смесь при работе двигателя на больших нагрузках. Экономайзер может быть с пневматическим или механическим приводом. При механическом приводе клапан (рис. 104, в) экономайзера открывается при помощи рычага дросселя, штока, планки и толкателя, когда дроссель открыт более чем на 75—85%. В результате расход топлива, поступающего в смесительную камеру, увеличится за счет топлива, поступающего через клапан и жиклер экономайзера.

Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дросселя. Схема ускорительного насоса с механическим приводом, часто объединяемого с приводом экономайзера, показана на рис. 104, г. При резком открытии дросселя связанный с ним рычаг через шток и планку сжимает пружину, которая перемешает поршень вниз. В результате увеличивается давление в колодце и закрывается обратный клапан, что пре« пятствует перетеканию топлива в поплавковую камеру. Через открывшийся нагнетательный клапан и жиклер насоса топливо дополнительно поступает в смесительную камеру и смесь обогащается.

Пусковое устройство служит для обогащения смеси пря пуске и прогреве холодного двигателя. Пусковое устройство имеет воздушную заслонку (рис. 104, д), установленную в воздушном патрубке карбюратора. При пуске двигателя воздушная заслонка прикрывается, чем увеличивается разрежение в смесительной камере. Горючая смесь в смесительной камере сильно обогащается.

Когда двигатель начнет работать, из-за недостатка воздуха он может «заглохнуть». Чтобы этого не произошло, автоматически открывается клапан, выполненный в воздушной заслонке и пропускающий воздух в смесительную камеру.

Поплавковую камеру карбюратора балансируют, т. е. соединяют ее каналом с воздушным патрубком. Благодаря этому при загрязнении воздушного фильтра не происходит обогащения горючей смеси из-за увеличения перепада разрежений в диффузоре и в поплавковой камере карбюратора.

Максимальное число оборотов коленчатого вала двигателя обычно ограничивается пневматическим устройством, действующим на дроссели карбюратора.

На двигателях отечественных автомобилей устанавливают карбюраторы с падающим потоком, в которых горючая смесь движется сверху вниз. Для улучшения наполнения и равномерного распределения смеси по цилиндрам применяют двухкамерные карбюраторы.

Карбюратор К-88А. На двигателе автомобиля ЗИЛ-ISO устанавливают двухкамерный карбюратор К-88А с падающим потоком горючей смеси и балансированной поплавковой камерой (рис. 105). В каждой камере карбюратора приготовляется смесь только для четырех цилиндров двигателя. Главное дозирующее устройство обеспечивает пневматическое торможение топлива. Поплавковая камера, входной патрубок с воздушной заслонкой, экономайзер и ускорительный насос являются общими для обеих камер карбюратора.

Каждая камера имеет самостоятельное главное дозирующее устройство и систему холостого хода. Ускорительный насос имеет два распылителя — по одному на каждую камеру. Оба дросселя жестко закреплены на одной оси.

При пуске двигателя, когда воздушная заслонка закрыта, одновременно при помощи рычагов и тяг, соединяющих заслонку с валиком дросселей, немного приоткрываются оба дросселя. Большое разрежение в смесительных камерах обеспечивает вытекание топлива из кольцевых щелей малых диффузоров и эмульсии из отверстий системы холостого хода. Горючая смесь при этом очень богатая.

При работе двигателя на малых оборотах холостого хода, когда дроссели немного приоткрыты, скорость воздуха и разрежение в диффузорах невелико и топливо из кольцевых щелей малых диффузоров не вытекает. За дросселями создается большое разрежение, которое передается через нижнее отверстие в эмульсионный канал, а затем в жиклеры холостого хода.

Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры через главный жиклер поступает в распылители, а из них к жиклерам холостого хода, затем смешивается с воздухом, поступающим через верхнее отверстие этого жиклера. Получившаяся эмульсия движется по эмульсионному каналу, где смешивается с воздухом, поступающим через верхнее отверстие, и через регулируемые отверстия выходит в смесительную камеру.

Рис. 105. Карбюратор К-88А:
1 — сетчатый фильтр, 2 — балансировочный канал, 3 — жиклер холостого хода, 4 — воздушный жиклер главной дозирующей системы, 5 — распылитель главной дозирующей системы, 6 — малый диффузор, 7 — полый винт, 8 — воздушная заслонка, 9 — толкатель клапана экономайзера, 10 — шток экономайзера, 11 — планка, 12 — шток поршня ускорительного насоса. 13 — тяга, 14 — поршень ускорительного насоса, 15 — впускной клапан, 16 — шариковый клапан экономайзера, 17 — рычаг дросселей, 18 — жиклер полной мощности, 19 — дроссель, 20 — распылитель ускорительного насоса, 21 — винты регулировки качества смеси, 22—нагнетательный клапан, 23 — регулируемое отверстие системы холостого хода, 24 — нерегулируемые отверстия системы холостого хода, 25 — большой диффузор, 26 — главный жиклер, 27 — поплавок, 28 — игольчатый клапан

По мере открытия дросселя верхнее отверстие попадает в зону большого разрежения и тогда эмульсия выходит из обоих отверстий. Этим обеспечивается плавный переход от работы системы холостого хода к работе главной дозирующей системы.

Качество смеси при работе системы холостого хода регулируют винтами, а число оборотов холостого хода — упорным винтом, изменяющим степень прикрытия дросселя.

Рис. 106. Диафрагменный топливный насос восьмицилиндрового двигателя:
1 — сетчатый фильтр, 2 — выпускные клапаны, 3 —диафрагма, 4, 11 — пружины, 5 — ось, 6 — штанга, 7 — эксцентрик, 8, 9 — рычаги, 10 — шток, 12 — впускные клапаны

По мере открытия дросселя вступает в работу главная дозирующая система. Топливо из поплавковой камеры, проходя через главный жиклер и жиклер полной мощности, по пути смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер. Получившаяся эмульсия выходит через распылитель и кольцевую щель малого диффузора. Воздухом, поступающим через жиклеры, тормозится вытекание топлива из главного жиклера и горючая смесь обедняется.

При работе двигателя с полной нагрузкой смесь обогащается экономайзером с механическим приводом. При полном открытии дросселя шток нажмет на толкатель и откроет шариковый клапан экономайзера, что увеличит приток топлива к жиклерам полной мощности. В результате смесь обогатится.

При резком открытии дросселей, что необходимо при трогании автомобиля с места и при разгоне, кратковременное обогащение смеси обеспечивается работой ускорительного насоса. При резком открытии дросселя тяга с планкой, перемещаясь вниз, через пружину опускает поршень. Клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается. Топливо под давлением проходит через отверстие полого винта, а затем впрыскивается из распылителя ускорительного насоса в смесительные камеры.

Топливный насос служит для подачи топлива из бака в поплавковую камеру карбюратора. На рис. 106 показан диафрагменный топливный насос восьмицилиндрового двигателя, приводимый в действие эксцентриком распределительного вала через штангу и рычаг, качающийся на оси.

Когда под воздействием рычага диафрагма прогибается вниз, впускные клапаны под действием создавшегося разрежения открываются и топливо из бака через сетчатый фильтр заполняет полость над диафрагмой. Выпускные клапаны при этом закрыты. При дальнейшем повороте эксцентрика рычаг возвращается в первоначальное положение пружиной. Одновременно пружиной диафрагма прогибается вверх и топливо через открывшиеся выпускные клапаны выталкивается в поплавковую камеру карбюратора. Впускные клапаны при этом закрыты.

Если поплавковая камера заполнена топливом, диафрагма остается в нижнем положении, а рычаг перемещается по штоку вхолостую и топливо к карбюратору не поступает. Для ручного привода диафрагменного насоса служит рычаг.

Топливные фильтры предназначаются для очистки топлива от механических примесей. Сетчатые топливные фильтры устанавливают в заливной горловине топливного бака, в крышке корпуса топливного насоса и в штуцере поплавковой камеры. На ряде автомобилей (ГАЗ-53А, ЗИЛ-164А) установлены фильтры-отстойники между баком и топливным насосом.

На автомобиле ЗИЛ-130 устанавливается два фильтра: фильтр-отстойник и фильтр тонкой очистки. Фильтр-отстойник (рис. 107) имеет металлический корпус, к которому болтом и стержнем прикреплен отстойник. Фильтрующий элемент пластинчато-щелевого типа. Латунные пластины фильтрующего элемента, имеющие небольшие выступы на поверхности, сжимаются пружиной.

Через входное отверстие А топливо поступает из бака в отстойник фильтра. В отстойнике вода (более тяжелая, чем топливо) и механические примеси оседают на дно, а топливо через щели между пластинами и отверстия в пластинах поступает через выходное отверстие Б к топливному насосу. Отстой из фильтра сливается через отверстие, закрытое пробкой.

Рис. 107. Фильтр-отстойник

Воздушный фильтр служит для очистки воздуха от пыли и других примесей. Наибольшее распространение получили инерционно-масляные воздушные фильтры (рис. 108). Воздушный фильтр крепится к воздушному патрубку карбюратора.

Под действием разрежения поток воздуха в фильтре направляется вниз, ударяется о поверхность масла и, резко изменив направление, движется через сетчатый фильтрующий элемент в воздушный патрубок карбюратора. При этом частицы пыли оседают на поверхности масла.

Система питания дизеля устроена следующим образом (рис. 109). Дизельное топливо из бака под действием разрежения, создаваемого топливоподкачивающим насосом, подается к фильтру грубой очистки, затем от топливо-подкачивающего насоса через фильтр тонкой очистки поступает в насос высокого давления. Излишек топлива из фильтра тонкой очистки через жиклер поступает обратно в топливный бак.

Рис. 108. Воздушный фильтр:
1 — масло, 2 сетчатый фильтрующий элемент

Рис. 109. Схема системы питания топливом дизеля ЯМЗ-236:
1 — топливный бак, 2 — фильтр тонкой очистки, 3 — жиклер, 4 — сливная трубка, 5 —форсунка, 6 — перепускной клапан, 7 — топливный насос высокого давления, 8—ручной насос, S — топлнво-подкачивающий насос, 10 — фильтр грубой очистки; 1, II, III, IV, V, VI — номера цилиндров двигателя

От насоса высокого давления топливо под давлением около 14,7 Мн/м2 (150 кГ/см2) поступает к форсункам. Избыточное топливо из насоса высокого давления при давлении 147 кн/м2 (1,5 кГ/см2) через перепускной клапан 6 отводится в топливный бак.

Рис. 110. Форсунка дизеля ЯМЗ-236:
1 — распылитель, 2 — игла, 3 — кольцевая камера, 4 — гайка распылителя, 5 — корпус, 6 — топливный канал, 7 — шток, S —опорная шайба, 9 — пружина, 10 — гайка, 11 — уплотни-тельная шайба, 12 — регулировочный винт, 13 — контргайка, 14 — колпачок, 15 — гнездо фильтра, 16 — сетчатый фильтр, 17 — штуцер, 18 — резиновый уплотнитель

Топливо в цилиндр двигателя впрыскивается форсункой через четыре отверстия диаметром 0,32 мм каждое (двигатели ЯМЭ-236 и ЯМЗ-238). Высокое давление впрыска и мелкое распиливание топлива необходимы для быстрого и полного испарения топлива и хорошего его смешения с воздухом.

От насоса высокого давления топливо через сетчатый фильтр (рис. 110) форсунки по топливному каналу подается в кольцевую камеру (полость). По мере поступления топлива из насоса давление в кольцевой полости возрастает и начинает все сильнее передаваться на коническую поверхность иглы. Когда сила давления топлива превысит усилие 14,7 Мн/м2 (150 кГ/см2), создаваемое пружиной, игла приподнимется. Топливо из форсунки начнет поступать к четырем отверстиям распылителя и произойдет впрыск в камеру сгорания двигателя. По окончании нагнетания топлива пружина через шток быстро опустит иглу, которая закроет отверстия распылителя.

Основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя. Бедная смесь (недостаточное количество топлива в смеси) является результатом неисправности карбюратора или приборов подачи топлива. Обычно работа двигателя на бедной смеси сопровождается его перегревом, хлопками в карбюраторе и резким падением мощности. Причинами подобных неисправностей могут быть засорение фильтров, трубопроводов и жиклеров, неисправность топливного насоса, низкий уровень топлива в поплавковой камере, негерметичность соединения деталей, в результате чего происходит подсос воздуха, и др.

Богатая смесь (излишнее содержание топлива в смеси) является результатом неисправности игольчатого клапана, жиклеров, неполного открытия воздушной заслонки. Работа двигателя на богатой смеси сопровождается выстрелами в глушителе и черным дымом, двигатель теряет мощность, перерасходует топливо и в цилиндрах интенсивно отлагается нагар.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:



Остались вопросы по теме:
"Система питания двигателя автомобиля"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы