Устройство простейшего карбюратора
Простейший карбюратор
Процесс приготовления горючей смеси из мелко распыленного топлива и воздуха, происходящий вне цилиндров, называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит приготовление горючей смеси определенного состава в зависимости от режима работы двигателя, называется карбюратором.Простейший карбюратор состоит из воздушного патрубка, поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном, смесительной камеры, диффузора, главного дозирующего устройства — распылителя и топливного жиклера, дроссельной заслонки.Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уровня топлива у распылителя (1,5—2 мм).В смесительной камере происходит смешивание паров топлива с воздухом, образуется топливовоздушная смесь.Распылитель (тонкая трубка) служит для подачи топлива в центр смесительной камеры.Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует количество топлива, проходящего к распылителю.
Впускная система карбюраторного двигателя
1 — трубопровод; 2 — отверстие в поплавковой камере; 3 — диффузор; 4 — распылитель; 5 — дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера; 7 — жиклер; 8 — поплавковая камера; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан.
Диффузор (короткий патрубок, суженный внутри) увеличивает скорость воздушного потока в центре смесительной камеры, чем достигается увеличение разряжения у носика распылителя.
Дроссельная заслонка регулирует количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, уменьшая или увеличивая проходное сечение смесительной камеры.
Простейший карбюратор работает следующим образом. При такте впуска, из-за создаваемого поршнем разрежения, воздух через воздушный патрубок поступает в диффузор. В диффузоре скорость воздуха, а следовательно, и разряжение увеличиваются. Под действием перепада давлений между поплавковой камерой и диффузором топливо через жиклер распылителя поступает в диффузор, подхватывается потоком воздуха, распыляется и испаряется, образуя топливовоздушную смесь. Из смесительной камеры горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя. По мере открытия дроссельной заслонки скорость потока воздуха и разряжение в диффузоре возрастают, что увеличивает расход топлива. Однако необходимого повышения расхода топлива не происходит, горючая смесь обогащается. При работе двигателя на различных режимах простейший карбюратор не может обеспечить горючую смесь постоянного состава.
Вспомогательные устройства карбюратора....
Устройство и работа простейшего карбюратора
Устройство
Простейший карбюратор состоит из двух основных частей: смесеобразующего устройства и поплавковой камеры. В смесеобразующем устройстве происходит приготовление горючей смеси, а поплавковая камера является резервуаром, откуда топливо подается для смешения с воздухом.
Смесеобразующее устройство карбюратора имеет входной воздушный патрубок, диффузор, смесительную камеру, дроссельную заслонку, выходной патрубок. Выходной патрубок обычно заканчивается фланцем, которым карбюратор крепится к впускному трубопроводу двигателя.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
На входном патрубке устанавливают шланг для подвода воздуха или непосредственно воздушный фильтр. Диффузор является местным уменьшением сечения смесеобразующего устройства. Благодаря диффузору улучшаются условия распыливания топлива, так как при работе двигателя в самом узком сечении диффузора создается максимальная скорость воздушного потока. В этом месте устанавливают распылитель, представляющий собой трубку, выведенную в диффузор. Через распылитель происходит истечение и распыление топлива.
Поплавковая камера содержит поплавковый механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана. Поплавок закреплен шарнирно на стенке поплавковой камеры. На рычаг поплавка опирается запорная игла игольчатого клапана.
При подаче топлива через штуцер в поплавковую камеру поплавок всплывает и своим рычагом поднимает запорную иглу, закрывая игольчатый клапан. Как только уровень топлива в поплавковой камере достигнет заданного предела, игольчатый клапан закроется полностью и поступление топлива в камеру прекратится. При расходовании топлива из поплавковой камеры поплавок опускается и приоткрывает игольчатый клапан. В поплавковую камеру вновь начинает поступать топливо до момента достижения заданного уровня. Таким образом, поплавковая камера с помощью поплавкового механизма обеспечивает поддержание заданного уровня топлива при всех режимах работы двигателя.
В нижней части поплавковой камеры располагают главный жиклер. Его основное назначение состоит в дозировании топлива для получения горючей смеси нужного состава. Жиклер представляет собой пробку с центральным калиброванным отверстием. Диаметр калиброванного отверстия жиклера выбирается в зависимости от требуемого расхода топлива. Большое значение для образования горючих смесей имеет также длина калиброванного отверстия жиклера, углы входных и выходных фасок, диаметры каналов в теле жиклера. Главный жиклер может быть установлен в нижней или верхней части распылителя.
Работа
При вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска и при открытой дроссельной заслонке через смесительную камеру карбюратора проходит воздух. Внутри диффузора скорость потока воздуха значительно возрастает, и на выходе рыспылителя создается разрежение. При этом в поплавковой камере вследствие наличия отверстия давление остается равным атмосферному. Из-за разности давлений в поплавковой камере и в распылителе топливо начинает перетекать через главный жиклер и распылитель в виде фонтанчика, попадая в горловину диффузора. Здесь струя поступающего воздуха дробит вытекающее топливо на мелкие капельки, которые перемешиваются с воздухом, испаряются и образуют горючую смесь.
Образование горючей смеси в смесительной камере карбюратора происходит не в полном объеме. Часть топлива в виде капелек не успевает испариться и перемешаться с воздухом. Неиспарив-шиеся капельки топлива движутся в потоке воздуха и оседают на стенках смесительной камеры и впускного трубопровода. Топливо, осевшее на стенки, образует пленку, которая движется с малой скоростью. Чтобы испарить пленку топлива, впускной трубопровод при работе двигателя подогревается. Чаще всего используется жидкостный подогрев (от системы охлаждения двигателя) или подогрев теплом отработавших газов. Таким образом, можно считать, что образование горючей смеси заканчивается в конце впускного трубопровода двигателя.
Рекламные предложения:
Читать далее: Образование горючей смеси и влияние ее состава на работу двигателяКатегория: - Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Карбюраторы. Принцип действия простейшего карбюратора
Карбюраторы. Принцип действия простейшего карбюратора
Процесс приготовления горючей смеси из топлива и воздуха вне цилиндра двигателя называется карбюрацией. Прибор, осуществляющий этот процесс, называется карбюратором.
Карбюраторы могут быть трех типов: испарительный, впрыскивающий и поплавковый всасывающий. Испарительные карбюраторы предназначены для работы на легкоиспаряющемся топливе. Воздух, проходя над поверхностью топлива, насыщается его парами и образует горючую смесь.
Впрыскивающий (или мембранный) карбюратор имеет довольно сложную конструкцию состоящий из двух , поделенных первой мембраной, топливных камер высокого и низкого давления соответственно, а также из двух воздушных камер – высокого и низкого давления, разделенными второй мембраной. Под действие разности давлений, эластичная мембрана прогибается и топливо через бензонасос поступает в топливную камеру.
Наибольшее распространение получили поплавковые всасывающие карбюраторы со всасыванием топлива при разрежении, возникающем в суженной части воздушного канала карбюратора – диффузоре вследствие местного повышения скорости потока воздуха.
В корпусе простейшего карбюратора размещены поплавковая камера 6 и смесительная 1 камера. Поплавок 8, действующий на игольчатый клапан7, поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. Отверстие 5 сообщает поплавковую камеру с атмосферой.
Рис. Схема устройства и работы простейшего карбюратора
1 – смесительная камера, 2 – диффузор, 3 – воздушный патрубок, 4 – распылитель, 5 – воздушное отверстие поплавковой камеры, 6 – поплавковая камера, 7 – игольчатый клапан, 8 – поплавок, 9 – жиклер, 10 – дроссель, 11 – впускной трубопровод двигателя. , 12 – рычаг дросселя.В верхней части смесительной камеры расположен входной воздушный патрубок3, в средней установлен диффузор2, имеющий суженное проходное сечение (горловину), а в нижней части (выходном патрубке) – заслонка 10, называемая дросселем, укрепленная на валике, пропущенном через отверстия в стенках смесительной камеры. При помощи рычага 12 на наружном конце валика дросселя, дроссель можно повернуть в требуемое положение. Выходной патрубок смесительной камеры соединен с впускным трубопроводом 11 двигателя посредством фланца.
Полость поплавковой камеры сообщена с распылителем 4, выведенным в горловину диффузора, жиклером 9, имеющим калиброванное отверстие. Между поплавковой камерой и диффузором создается перепад давлений (атмосферное и ниже атмосферного), благодаря чему топливо поднимается по распылителю, выходит из него, распыливается, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя через выпускной клапан. Верхний срез распылителя расположен выше уровня топлива в поплавковой камере.
Дроссельная заслонка 10 служит для регулирования количества смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а следовательно, и мощности, развиваемой двигателем. Простейший карбюратор может обеспечивать приготовление смеси необходимого состава только при одном установившемся режиме, т.е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и открытой дроссельной заслонке. Во время работы двигателя атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах, образуется разрежение (равное разности давлений атмосферного и в смесительной камере). Известно, что при движении в суженном участке снижается, а скорость повышается. Поэтому наибольшее разрежение, следовательно, и максимальная скорость потока воздуха создаются в горловине диффузора. Процесс приготовления горючей смеси, начавшийся в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, а также в цилиндрах двигателя во время тактов впуска и сжатия.
Состав приготовляемой карбюратором горючей смеси зависит от величины проходного сечения калиброванного отверстия жиклера 9. Чем больше отверстие, тем больше жиклер пропускает топлива к распылителю и богаче образуется смесь. Количество поступающей в цилиндры смеси регулируют дросселем 10. Разрежение в диффузоре должно возрастать по мере увеличения открытия дросселя и числа оборотов вала двигателя. Площадь сечения отверстия подбирают таким образом, чтобы:
– При неполном открытии дроссельной заслонки и на малых оборотах коленчатого вала скорости воздуха были не ниже 50 мс. Чтобы было достаточное распыление топлива и не было увеличения расхода топлива,
– На больших числах оборотов и при полном открытии дроссельной заслонки, скорость не превышала 120 м/с, так как при больших скоростях заметно понижается мощность двигателя.
До сих пор не получилось совместить эти два требования вместе, поэтому площадь сечения отверстия горловины диффузора подбирают так, чтобы разрежения в ней на больших числах оборотов не превосходили 9.81 КПа.
Когда двигатель работает на холостом ходу и малых оборотах коленчатого вала, в двигатель поступает наименьшее количество горючей смеси. Разрежений в диффузоре практически нет, а разрежение за дроссельной заслонкой достигает наибольших значений, численно равных 49.05 КПа. На малых оборотах холостого хода такой карбюратор приготовляет слишком бедную смесь, вследствие того, что дроссель почти полностью закрыт и, хотя и в цилиндрах образуется сильное разрежение, величина его в диффузоре недостаточна для получения требующейся для работы на этом режиме обогащенной смеси.
По мере открытия дросселя и перехода от малых оборотов холостого хода к работе под нагрузкой, простейший карбюратор обогащает смесь, потому что при увеличении разрежения в смесительной камере количество протекающего через жиклер топлива возрастает быстрее, чем количество проходящего через диффузор воздуха, в связи с различием физических свойств топлива и воздуха. Хотя при неполной нагрузке двигателя, желательно, некоторое обеднение смеси. Только при полной нагрузке двигателя требуется обогащенная смесь.
Простейший карбюратор не может обеспечить хорошую мощность у двигателя и быстрое увеличение числа оборотов, т.к. во время резкого открытия дроссельной заслонки, горючая смесь, приготовленная простейшим карбюратором, обедняется, т. к. уменьшается разрежение на впускном трубопроводе, часть паров топлива осаживается на стенках трубопровода в виде конденсата и не попадает в цилиндры.
В условиях эксплуатации двигатели работают с переменным режимом. Поэтому на них устанавливают более сложные карбюраторы, дополненные устройствами и приспособлениями, обеспечивающими приготовление горючей смеси необходимого состава на разных режимах работы. Например, при пуске они готовят богатую смесь для получения наибольшей мощности двигателя, при полной его загрузке и при холостом ходе образуется обогащенная смесь, а при средних нагрузках – обедненная. Чтобы получить на всех режимах работы двигателя горючую смесь требуемого состава, в карбюраторах, устанавливаемых на современных автомобильных двигателях, предусматривают пусковое устройство, систему холостого хода, главную дозирующую систему, ускорительный насос и экономайзер. Кроме того, карбюратор должен обеспечивать минимальную токсичность отработавших газов.
Автомобильный карбюратор. Устройство достаточно сложное, так как двигатель автомобиля работает в меняющихся условиях, соответственно меняются и режимы его работы.
На автомобилях устанавливаются двухкамерные карбюраторы с падающим потоком. 
Рис. Автомобильный карбюратор.
1 – клапан, 2 и 15 воздушная и две дроссельные заслонки, 3 и 4 – малый и большой диффузоры, 5 – винт регулировки количества смеси, 6 – крышка поплавковой камеры, 7 – сетчатый фильтр, 8 – игольчатый клапан, 9 – ось поплавка, 10 – рычажок поплавка, 11 – поплавок, 12 – пробка, 13 – ось дроссельных заслонок, 14 – корпус смесительных камер, 16 – корпус поплавковой камеры, 17 – мембрана.Рассмотрим работу автомобильного карбюратора , на примере карбюратора К – 135МУ.
В таком карбюраторе, корпус поплавковой камеры 16, корпус смесительных камер 14, который конструктивно соединен с корпусом пневмоцентробежного ограничителя, соединены между собой винтами. Уплотнительные картонные прокладки установлены между крышкой поплавковой камеры, ее корпусом и корпусом смесительной камеры.
В корпусе смесительной камеры расположены два больших 4 и три малых диффузора 3, воздушные и топливные жиклеры. Все каналы жиклеров снабжены пробками 12 для обеспечения доступа к ним без сборки – разборки карбюратора. В корпусе поплавковой камеры находятся поплавок 11, закрепленный на оси 9, игольчатый клапан 8 для подачи топлива.
При нерабочем двигателе игольчатый клапан и поплавок поддерживают нужный уровень топлива в топливной камере. В поплавковой камере имеется окно, через которое можно контролировать уровень топлива и состояние механизма.
Воздушная заслонка 2 находится в крышке поплавковой камеры. Дроссельные заслонки 15, находящиеся на одной оси, находятся в корпусе смесительных камер.
В таком карбюраторе большим преимуществом является свободный доступ ко всем жиклерам, их можно прочистить без разборки карбюратора.
Обе камеры карбюратора работают параллельно, но независимо друг от друга. Каждая из камер подает горючую смесь в свой ряд цилиндров и имеет свою дозирующую систему, экономайзер и систему холостого хода. Общими для двух камер являются – ускорительный насос, поплавковая камера и воздушная заслонка.
Необходимый состав топлива, в разных режимах работы, и при разных нагрузках, обеспечивается главной дозирующей системой.
Главная дозирующая система обеспечивает экономичную работу двигателя под нагрузкой, приготавливает обедненную смесь.
Пусковое устройство (воздушная заслонка, в воздушном патрубке) обеспечивает образование в карбюраторе богатой смеси, необходимой для беспроблемного пуска холодного двигателя. При пуске двигателя дроссельную заслонку немного открывают, а воздушную закрывают. В следствии этого в карбюраторе, при повороте коленчатого вала, создается большое разряжение, и топливо начинает вытекать из жиклеров главной дозирующей системы и системы холостого хода.
Как только двигатель начинает работать, в воздушной заслонке автоматически открываются клапаны. Воздушной заслонкой управляют из кабины автомобиля специальной рукояткой. На всех режимах работы воздушная заслонка открыта.
Дроссельной заслонкой можно управлять двояко: рукояткой – при прогреве двигателя и ножной педалью, которая сразу же возвращается в исходное положение пружиной.
Система холостого хода обеспечивает получение обогащенной смеси, необходимой для песперебойной работы двигателя на малой частотой вращения коленчатого вала.
Ускорительный насос во время резкого открытия дроссельной заслонки, кратковременно обогащает горючую смесь.
Экомайзер обогащает горючую смесь при полной нагрузке с целью получения от двигателя максимальной мощности. Это автоматическое устройство, обеспечивает сочетание экономичной работы двигателя при неполных нагрузках и реализацию максимальной мощности при полных нагрузках. Экономайзеры выполняются с механическим или пневматическим приводом. Экономайзер с механическим приводом включается в действие в зависимости от положения дросселя, а экономайзер с пневматическим приводом – в зависимости от разрежения в карбюраторе.
Ускорительный насос предназначен для кратковременного обогащения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки путем принудительной подачи дополнительной порции топлива.
В карбюраторах устанавливают электронный блок управления (карбюратор К-90), в который поступают сигналы от датчика углового положения дроссельных заслонок, которые входят в систему автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ). Сама система состоит из электронного блока управления и датчиков вращения коленчатого вала, датчиков температуры охлаждающей жидкости и углового положения дроссельных заслонок. В соответствии с поступающими сигналами электронный блок управления выдает команду на включения электромагнитных клапанов.
Датчик углового положения дроссельных заслонок подает электрический сигнал в блок управления при закрытом положении дроссельных заслонок, когда контакты замкнуты. Датчик углового положения представляет собой контактный электрический выключатель. Только при прогреве двигателя до температуры 60 градусов и выше, система включается в работу. Контролируется все датчиком температуры.
Система управления экономайзером работает только в режиме принудительного холостого хода, когда педаль управления дроссельными заслонками отпущена, т.е. заслонки карбюратора полностью закрыты, частота вращения коленчатого вала более 1300об/мин, а температура охлаждающей жидкости свыше 60 градусов по Цельсию. В таком режиме блок управления включает электромагнитные клапана, которые закрывают каналы системы холостого хода карбюратора и подача питания полностью прекращается.
Система рециркуляции отработавших газов служит для снижения выбросов токсичных веществ с отработавшими газами путем их частичной подачи из выхлопной трубы во впускной тракт через специальную подставку под карбюратором.Следующая глава
Простейший карбюратор
Процесс приготовления горючей смеси из мелко распыленного топлива и воздуха, происходящий вне цилиндров, называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит приготовление горючей смеси определенного состава в зависимости от режима работы двигателя, называется карбюратором.Простейший карбюратор состоит из воздушного патрубка, поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном, смесительной камеры, диффузора, главного дозирующего устройства — распылителя и топливного жиклера, дроссельной заслонки.Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уровня топлива у распылителя (1,5—2 мм).В смесительной камере происходит смешивание паров топлива с воздухом, образуется топливовоздушная смесь.Распылитель (тонкая трубка) служит для подачи топлива в центр смесительной камеры.Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует количество топлива, проходящего к распылителю.
Впускная система карбюраторного двигателя
1 — трубопровод; 2 — отверстие в поплавковой камере; 3 — диффузор; 4 — распылитель; 5 — дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера; 7 — жиклер; 8 — поплавковая камера; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан.
Диффузор (короткий патрубок, суженный внутри) увеличивает скорость воздушного потока в центре смесительной камеры, чем достигается увеличение разряжения у носика распылителя.
Дроссельная заслонка регулирует количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, уменьшая или увеличивая проходное сечение смесительной камеры.
Простейший карбюратор работает следующим образом. При такте впуска, из-за создаваемого поршнем разрежения, воздух через воздушный патрубок поступает в диффузор. В диффузоре скорость воздуха, а следовательно, и разряжение увеличиваются. Под действием перепада давлений между поплавковой камерой и диффузором топливо через жиклер распылителя поступает в диффузор, подхватывается потоком воздуха, распыляется и испаряется, образуя топливовоздушную смесь. Из смесительной камеры горючая смесь по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя. По мере открытия дроссельной заслонки скорость потока воздуха и разряжение в диффузоре возрастают, что увеличивает расход топлива. Однако необходимого повышения расхода топлива не происходит, горючая смесь обогащается. При работе двигателя на различных режимах простейший карбюратор не может обеспечить горючую смесь постоянного состава.
Вспомогательные устройства карбюратора....
Простейший карбюратор
Приготовление горючей смеси из паров жидкого топлива и воздуха для карбюраторных двигателей начинается вне цилиндра двигателя в особом приборе, называемом карбюратором. В зависимости от направления потока горючей смеси различают карбюраторы с восходящим, горизонтальным и падающим потоками. На автомобильных двигателях, как правило, устанавливаются карбюраторы с падающим потоком, а на мотоциклах и пусковых двигателях тракторов — с горизонтальным потоком.
По числу смесительных камер карбюраторы подразделяются на одно-, двух-и многокамерные. Применение многокамерных карбюраторов позволяет повысить мощность двигателей вследствие лучшей дозировки и распределения горючей смеси по цилиндрам.
По принципу включения в работу смесительных камер многокамерные карбюраторы могут быть с параллельным и последовательным включением камер.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Параллельно включенные камеры имеют одинаковое устройство и работают одновременно.
В карбюраторах с последовательным включением камер сначала включается в работу одна так называемая основная, или первичная, камера, а при увеличении нагрузки подключается вторая, дополнительная, или вторичная, камера.
Простейший карбюратор состоит из поплавковой и смесительной камер. В поплавковой камере шарнир-но закреплены поплавок, управляющий игольчатым клапаном, которые поддерживают постояннй уровень топлива в поплавковой камере и распылителе. Полость поплавковой камеры сообщается с атмосферой через отверстие, а через калиброванное отверстие жиклер сообщается с распылителем, выведенным в смесительную камеру, в которой установлен диффузор, обеспечивающий увеличение скорости воздушного потока и создающий разрежение около распылителя. Дроссельная заслонка регулирует количество поступающей горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя, а воздушная заслонка регулирует количество поступающего воздуха и тем самым изменяет разрежение в смесительной камере.
Топливо из бака по трубопроводу поступает в поплавковую камеру и заполняет ее. Когда уровень в поплавковой камере достигает требуемого предела, поплавок прижимает запорную иглу к ее седлу и поступление топлива в поплавковую камеру прекращается. При понижении уровня поплавок опускается и игла вновь открывает доступ топливу в поплавковую камеру.
Из поплавковой камеры топливо через жиклер поступает в распылитель, выходное отверстие которого находится в горловине диффузора. 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 разрежение из цилиндра передается через впускной трубопровод в смесительную камеру и вызывает в ней движение воздуха в направлении, указанном стрелками. Вследствие разницы между атмосферным давлением в поплавковой камере и разрежением в диффузоре топливо фонт танирует из распылителя, захватывается потоком воздуха, распыляется на более мелкие частицы и, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндр двигателя. В цилиндры всегда поступает часть не успевшего испариться топлива, которая подогревается во впускном трубопроводе и испаряется при перемешивании горючей смеси с остаточными газами.
С изменением разрежения в диффузоре будет меняться и количество истекающего топлива из распылителя, а следовательно, и состав горючей смеси. Это объясняется тем, что скорости истечения воздуха через диффузор и жидкости через распылитель не остаются пропорциональными при различных разрежениях.
Практически установлено, что в простейшем карбюраторе при открытии дроссельной заслонки количество воздуха, поступающего через диффузор, увеличивается в меньшей мере, чем количество топлива, истекающего из распылителя, вследствие чего смесь непрерывно обогащается.
Опыты показывают, что при постоянных сечениях жиклера и диффузора можно получить необходимый состав смеси только при одной строго определенной скорости движения воздушного потока, соответствующей определенному режиму работы двигателя. Поэтому для практического применения этот карбюратор непригоден и должен быть снабжен устройствами и системами, позволяющими получить требуемый состав горючей смеси при любом возможном режиме работы двигателя.
К современному карбюратору предъявляют следующие требования: тонкое распыливание топлива, хорошее перемешивание его с воздухом и точная дозировка смеси по количеству и составу в зависимости от режима работы двигателя. Для выполнения этих требований карбюраторы имеют главное дозирующее устройство и вспомогательные устройства и системы (систему холостого хода, экономайзер, эко-ностат, насос-ускоритель, пусковое и другие устройства).
—
Карбюратором называется прибор, в котором происходит смешивание бензина с воздухом в определенной пропорции и тщательное распыливание бензина в воздухе.
Простейший карбюратор состоит из следующих частей: поплавковой камеры с поплавком и игольчатым клапаном; дозирующего устройства с жиклером и распылителем; смесительной камеры с диффузором, дроссельной заслонкой и воздушной заслонкой. Смесительная камера карбюратора соединяется с впускным трубопроводом двигателя.
Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уровня топлива в распылителе жиклера. Камера представляет собой сосуд, в который топливо поступает из бака по трубке. Полость поплавковой камеры сообщается с атмосферой через отверстие в крышке камеры.
При помощи поплавка с игольчатым клапаном топливо в камере и распылителе поддерживается на постоянном уровне, не доходящем на 1—1,5 мм до конца распылителя. Такой уровень обеспечивает легкое высасывание топлива из распылителя и устраняет вытекание топлива из него при неработающем карбюраторе.
Когда уровень топлива в камере понижается, поплавок, опускаясь, открывает игольчатый клапан, и топливо поступает в камеру. Когда топливо достигнет нормального уровня, поплавок, всплывая, закрывает иглой входное отверстие и прекращает доступ топлива.
Распылитель служит для подачи топлива в центр смесительной камеры, где оно распыливается, и представляет собой тонкую трубку, входящую в смесительную камеру и сообщающуюся через жиклер с поплавковой камерой.
Жиклер дозирует количество топлива, проходящего к распылителю, и сделан в виде пробки с калиброванным отверстием.
Смесительная камера служит для смешивания топлива с воздухом и представляет собой короткий прямой или изогнутый патрубок, одним концом соединенный с впускным трубопроводом двигателя, а другим концом — с воздухоочистителем, через который в карбюратор поступает очищенный воздух.
Диффузор обеспечивает увеличение скорости воздушного потока в центре смесительной камеры и создает разрежение около конца распылителя, что необходимо для высасывания топлива из распылителя и лучшего его распыливания. Диффузор представляет собой короткий патрубок, суженный внутри и устанавливаемый в смесительной камере около конца распылителя.
Дроссельной заслонкой изменяют проходное сечение для горючей смеси и тем самым регулируют количество горючей смеси, поступающей из карбюратора в двигатель. В соответствии с количеством поступающей в двигатель смеси изменяются мощность двигателя и число оборотов коленчатого вала.
Дроссельной заслонкой управляет водитель из кабины при помощи педали.
Воздушной заслонкой можно уменьшить проходное сечение для воздуха, поступающего в карбюратор, и тем самым увеличить разрежение в смесительной камере, а следовательно, увеличить подачу топлива. Воздушную заслонку обычно используют только при пуске двигателя и управляют ею из кабины водителя.
Работает карбюратор следующим образом.
При вращении коленчатого вала двигателя во время тактов впуска, происходящих в его цилиндрах, через смесительную камеру карбюратора проходит воздух. Внутри диффузора в его горловине скорость воздушного потока вследствие сужения прохода значительно возрастает, и около конца распылителя 5 образуется разрежение. При этом топливо из распылителя высасывается в смесительную камеру струйками, которые распиливаются на мельчайшие частицы проходящим с большой скоростью воздухом. Топливо перемешивается с воздухом, испаряется в нем, и полученная горючая смесь поступает в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу. Поплавковая камера с помощью поплавка и игольчатого клапана непрерывно поддерживает в распылителе нормальный уровень топлива.
В зависимости от нагрузки на двигатель водитель устанавливает дроссельную заслонку карбюратора в различные положения, и в цилиндры двигателя поступает большее или меньшее количество горючей смеси, что обеспечивает необходимую мощность двигателя и скорость движения автомобиля.
Рис. 1. Схема простейшего карбюратора
Карбюраторы в зависимости от расположения патрубка смесительной камеры и направления в нем потока смеси бывают с восходящим, горизонтальным и падающим потоками.
В карбюраторах с восходящим потоком в смесительной камере горючая смесь движется снизу вверх. В карбюраторах с горизонтальным потоком смесь движется в патрубке смесительной камеры в горизонтальном направлении. В карбюраторах с падающим потоком смесь движется в смесительной камере сверху вниз — падает.
В карбюраторе с падающим потоком вследствие простой формы смесительной камеры, представляющей собой вертикальный патрубок, и непосредственного соединения ее с воздухоочистителем сопротивление воздушному потоку снижается, и топливо легче увлекается воздухом вниз, что улучшает наполнение цилиндров горючей смесью. В результате этого мощность и экономичность двигателя несколько повышаются.
Кроме того, такой карбюратор, устанавливаемый выше впускного патрубка, более доступен для осмотра и регулировки. В этом случае упрощается также размещение воздухоочистителя и соединение его с карбюратором. Поэтому карбюраторы с падающим потоком получили, наибольшее распространение.
—
Процесс приготовления горючей смеси определенного состава из мелкораспыленного топлива и воздуха, происходящий вне цилиндров двигателя,— называют карбюрацией, а прибор, в котором происходит этот процесс, — карбюратором.
Принцип работы простейшего карбюратора сходен с принципом работы пульверизатора и состоит в том, что жидкость под действием разрежения вытекает из распылителя (трубки) и, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Простейший карбюратор (рис. 2, а) состоит из поплавковой камеры, диффузора, распылителя с жиклером, смесительной камеры и дроссельной заслонки. В поплавковой камере находится пустотелый поплавок, шарнирно-соединен-ный с осью и действующий на игольчатый клапан. Топливо подается в поплавковую камеру насосом по трубопроводу. Отверстие соединяет поплавковую камеру с окружающим воздухом, поэтому в камере поддерживается постоянное атмосферное давление. Поплавковая камера карбюратора соединена со смесительной камерой распылителем, в котором установлен жиклер.
Рис. 2. Карбюратор, впускная система и его характеристики: а — схема простейшего карбюратора; б — характеристики; В — простейшего; Г — идеального; 1 — трубопровод; 2 — отверстие в поплавковой камере; 3 — диффузор; 4 — распылитель; б — дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера; 7 — жиклер; 8 — поплавковая камера; 9 — поплавок; 10 — игольчатый клапан
Жиклер представляет собой пробку с небольшим калиброванным отверстием, через которое в единицу времени проходит определенная порция топлива. Выходной конец распылителя устанавливают в самом узком месте диффузора (в горловине).
Простейший карбюратор работает следующим образом. При наполнении топливом поплавковой камеры 8 поплавок 9 постепенно всплывает, при определенном уровне топлива игольчатый клапан 10 перекрывает отверстие в подводящем трубопроводе и поступление топлива в камеру прекращается. При такте впуска поршень в двигателе перемещается к н. м. т. и в цилиндре создается разрежение, передающееся в смесительную камеру карбюратора. Разрежение в этой камере зависит от положения дроссельной заслонки: с прикрытием заслонки разрежение уменьшается, а с открытием увеличивается.
Пока двигатель не работает, в поплавковой камере и в распылителе топливо находится на одном уровне, причем верхний конец распылителя располагается несколько выше уровня топлива (на 2—3 мм).
Во время работы двигателя поступающий в карбюратор воздух проходит через узкое сечение диффузора, в результате чего скорость воздуха в нем, а следовательно, и разрежение возрастают. Создается перепад давлений между поплавковой камерой и диффузором, благодаря чему топливо начинает фонтанировать из распылителя. Топливо распыливается перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя. С изменением положения дроссельной заслонки значительно изменяется состав горючей смеси, приготовляемой простейшим карбюратором. На рис. 2, б представлены характеристики простейшего В и идеального Г карбюраторов. Они показывают изменения состава а горючей смеси карбюратора в зависимости от нагрузки (от положения дроссельной заслонки — в % открытия). По мере открытия дроссельной заслонки у простейшего карбюратора горючая смесь все больше обогащается, причем только в двух случаях (точки А и Б) состав смеси совпадает с составом горючей смеси, приготовляемой идеальным карбюратором (при полностью открытой дроссельной заслонке и при некотором промежуточном ее положении). Таким образом, основным недостатком простейшего карбюратора является невозможность приготовления горючей смеси нужного состава.
Рекламные предложения:
Читать далее: Основные элементы в карбюратореКатегория: - Автомобили и трактора
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Принцип работы простейшего карбюратора
Процесс приготовления горючей смеси называется карбюрацией. Приготовление горючей смеси осуществляется в приборе, называемом карбюратором. Действие карбюратора основано на принципе пульверизации. Воздух, проходящий с большой скоростью у вершины трубки, погруженной в жидкость, создает разрежение, в результате которого жидкость по трубке поднимается и под действием струи воздуха распыливается.
В простейшем карбюраторе (рис.23) различают две основные части: поплавковую и смесительную камеры. В поплавковой камере расположен запорный механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана с седлом. В смесительной камере, выполненной в виде трубы, располагается узкая горловина — диффузор, в которую выведена трубка — распылитель из поплавковой камеры. В начале распылителя расположено отверстие строго определенного сечения и формы — жиклер. Ниже диффузора расположен дроссель.
При заполнении поплавковой камеры уровень топлива повышается, поплавок, всплывая, давит на клапан и закрывает отверстие в седле .Если топливо не расходуется, то подача его в поплавковую камеру прекращается и уровень топлива остается постоянным. Выходное отверстие распылителя расположено несколько выше уровня топлива в поплавковой камере (1—2 мм).
Смесительная камера соединена с цилиндром двигателя впускным трубопроводом, и при такте впуска (впускной клапан открыт) разрежение из цилиндра двигателя передается через впускное отверстие, открытое клапаном, в смесительную камеру. Скорость воздуха, проходящего в диффузоре карбюратора, увеличивается, создавая в нем разрежение. За счет разности давлений в поплавковой (атмосферное) и смесительной (ниже атмосферного) камерах топливо начнет вытекать через распылитель. Проходящим воздухом струя этого топлива разбивается на капли и, испаряясь, интенсивно перемешивается с воздухом.
Количество подаваемой в цилиндр горючей смеси изменяется открытием дросселя или увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Уровень топлива в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, открывая отверстие в седле запорного клапана, и топливо снова поступает в поплавковую камеру. Поплавковая камера служит для под-! держания необходимого уровня топлива при работе двигателя, а смесительная камера — для приготовления смеси из паров топлива и воздуха.
Рис.23.Схема системы питания и устройство простейшего карбюратора:
1-топливный бак; 2-топливопровод; 3-топливный фильтр; 4-топливный насос; 5-жиклёр; 6-игольчатый клапан; 7-поплавок; 8-поплавковая камера; 9-компесационное отверствие; 10-воздушный фильтр; 11-воздушная заслонка; 12-диффузор; 13-распылитель; 14-дроссельная заслонка; 15-впускной трубопровод; 16-выпускной трубопровод; 17-глушитель
Простейший карбюратор может обеспечить приготовление смеси необходимого состава только при одном определенном установившемся режиме, т. е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и постоянно открытом дросселе. Практически работа двигателя все время происходит при переменных нагрузках и переменной частоте вращения коленчатого вала.
Для обеспечения работы двигателя карбюратор при каждом изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала должен готовить строго определенный, наивыгоднейший для данного режима состав горючей смеси.
При пуске холодного двигателя, когда условия смесеобразования вследствие малой частоты вращения коленчатого вала двигателя плохие, простейший карбюратор не может приготовить смесь богатого состава. При малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, когда дроссель прикрыт, разрежение в диффузоре будет недостаточным и не может вызвать истечения топлива из распылителя. Поэтому простейший карбюратор также не может обеспечить работу двигателя на малой частоте вращения холостого хода. На средних нагрузках по мере открытия дросселя горючая смесь будет обогащаться в то время, когда для экономичной работы необходима смесь обедненного состава. При полных нагрузках и резком изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала простейший карбюратор не обеспечивает необходимого обогащения смеси.
Контрольные вопросы:
1.Что собой представляет бензин и каковы его свойства?
2.Что собой представляет горючая смесь и где она приготовляется?
3.Что собой представляет рабочая смесь и где она приготовляется?
4.Для чего предназначена система питания бензинового двигателя?
5.Из каких приборов состоитсистема питания бензинового двигателя?
6.Что такое детонация и при каких условиях она возникает?
7.Какие режимы работы двигателя Вы знаете?
8.Расскажите устройство и принцип работы простейшего карбюратора.
Предыдущая11121314151617181920212223242526СледующаяДата добавления: 2016-04-02; просмотров: 1547; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
