Изучение конструкций, принципов действия и основ эксплуатации автомобильных карбюраторов

Лабораторная работа № 1

Цель работы: изучить конструкции основных систем карбюраторов; приобрести навыки эксплуатации, осмотра и оценки состояния; освоить методы проверки работоспособности узлов и систем карбюраторов.

1. Основные теоретические положения

1.1. Общие сведения

Процесс превращения жидкого топлива в пары и смешивания с воздухом называется карбюрацией, а прибор, в котором совершается этот процесс – карбюратором.

При пуске холодного двигателя горючая смесь, приготавливаемая в карбюраторе, должна быть богатой, так как к моменту воспламенения часть паров бензина сконденсируется, осаждаясь на холодных стенках впускного трубопровода и цилиндров, и состав рабочей смеси окажется наилучшим для воспламенения от искры, появляющейся между электродами свечи зажигания.

При малой нагрузке (работа на холостом ходу) для устойчивой работы двигателя горючая смесь должна быть обогащенной. Объясняется это малым коэффициентом наполнения цилиндров горючей смесью и наличием в них значительного количества остаточных отработавших газов, что при нормальном составе горючей смеси не обеспечивает ее воспламенения.

При средней нагрузке (дроссельная заслонка открыта до 85%), когда от двигателя не требуется полной мощности, горючая смесь должна быть обедненной, что обеспечивает экономичную работу двигателя. Некоторое снижение мощности при работе двигателя на этой смеси не имеет значения, поскольку нагрузка на двигатель неполная.

При полной нагрузке (дроссельная заслонка открыта более 85%), когда от двигателя требуется максимальная мощность, горючая смесь должна быть обогащенной. Эта смесь обладает наибольшей скоростью сгорания (30–35 м/с) и обеспечивает получение максимальной мощности. При этом из–за недостатка воздуха (по сравнению с теоретически необходимым) часть топлива, содержащегося в смеси, полностью не сгорает и, следовательно, не обеспечивается экономичная работа двигателя, т.е. расход топлива увеличивается.

Выпускаемые заводами карбюраторы имеют различные принципиальные схемы; однако несмотря на различное конструктивное исполнение, они всегда имеют:

а) основную топливодозирующую систему (главная дозирующая);

б) дополнительные топливодозирующие системы:

система холостого хода;

пусковая система;

ускорительный насос;

экономайзер мощностных режимов;

переходную систему;

эконостат.

Для работы основных и дополнительных топливодозирующих систем в конструкцию карбюратора включают:

а) поплавковую камеру;

б) воздушный патрубок;

в) смесительную камеру;

г) ограничитель максимальных чисел оборотов, обычно устанавливаемый на грузовых автомобилях. Карбюраторы с одними и теми же системами могут быть выполнены с:

а) опускающимся потоком (падающим);

б)поднимающимся (характеризуется более высокой степенью испарения топлива и следовательно меньшими износами двигателя);

в) горизонтальным.

Простейший карбюратор (рисунок 1.1) состоит из поплавковой 9 и смесительной 8 камер. В поплавковой камере помещается латунный поплавок 1, укрепленный шарнирно на оси 3, и игольчатый клапан 2. В смесительной камере расположен диффузор 7, жиклер 4 с распылителем 5 и дроссельная заслонка 6. Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, рассчитанным на определенную пропускную способность топлива.

При работе двигателя, когда поршень движется вниз и впускной клапан открыт, в цилиндре, впускном трубопроводе и смесительной камере карбюратора создается разрежение, под действием которого из распылителя вытекает бензин со скоростью от 2 до 6 м/с Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора достигает 50–150 м/с.

Вследствие большой скорости воздуха от его ударов капельки бензина постепенно размельчаются, превращаются в пары и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Такой способ образования горючей смеси называется пульверизационным. По мере расхода бензина поплавок опу­скается, игольчатый клапан открывает отверстие, и бензин начнет снова наполнять поплавковую камеру. Таким образом, будет поддерживаться постоянный уровень бензина в поплавковой камере и в распылителе, в котором он при неработающем двигателе должен быть на 1–1, 5 мм ниже верхнего края.

Рисунок 1.1 – Простейший карбюратор:

1 – поплавок, 2 – игольчатый клапан, 3 – ось, 4 – жиклер;
5 – распылитель, 6 – дроссельная заслонка, 7 – диффузор;
8 – смесительная камера, 9 – поплавковая камера

По мере открытия дроссельной заслонки число оборотов двигателя увеличивается, скорость воздуха, проходящего через диффузор, возрастает, и над распылителем увеличивается разрежение. Под действием большого разрежения истечение бензина из распылителя и поступление воздуха через диффузор увеличиваются, но неодинаково; количество проходящего через жиклер и затем вытекающего из распылителя бензина возрастает быстрее.

Следовательно, соотношение паров бензина и воздуха в горючей смеси изменится в сторону обогащения, т. е. простейший карбюратор с одним жиклером не может обеспечить необходимый состав горючей смеси на различных режимах работы двигателя. Поэтому на двигателях устанавливают более сложные карбюраторы, в которых обеспечение нужного состава горючей смеси на всех режимах достигается за счет следующих систем и устройств: главной дозирующей системы, системы пуска, системы холостого хода, экономайзера и ускорительного насоса.

Главная дозирующая система служит для подачи топлива на средних нагрузках двигателя. Одним из основных требований для экономичной работы двигателя является постепенное обеднение рабочей смеси с ростом разрежения в диффузоре (повышение частоты вращения) это достигается за счет торможения топлива одним из 4–х способов:

а) с искусственным понижением разрежения в диффузоре около расположенного там распылителя;

б) с искусственным понижением разрежения у топливного жиклера, за счет использования воздушного жиклера;

в) основной жиклер с дозирующей иглой и жиклер холостого хода;

г)карбюратор с повышенными скоростями воздуха, в котором функции диффузора и дроссельной заслонки выполняет одна деталь.

1.2. Устройство и работа карбюратора ДААЗ–2108

Карбюратор ДААЗ 21081–1107010 (рисунок 1.2) эмульсионного типа, двухкамерный, с последовательным открытием дроссельных заслонок. Карбюратор имеет сбалансированную поплавковую камеру, систему отсоса картерных газов за дроссельную заслонку, подогрев дроссельной заслонки первой камеры, блокировку второй камеры.

В карбюраторе имеются две главные дозирующие системы первой и второй камер, система холостого хода первой камеры с переходной системой, переходная система второй камеры, экономайзер мощностных режимов, эконостат, диафрагменный ускорительный насос, пусковое устройство. На принудительном холостом ходу включается экономайзер принудительного хода.

Рисунок 1.2 – Вид на карбюратор со стороны привода дроссельных заслонок:

1 – сектор с кронштейном управления дроссельными заслонками; 2 – штифт рычага блокировки второй камеры; 3 – регулировочный винт приоткрыт ия дроссельной заслонки первой камеры; 4 – винт крепления тяги привода воздушной заслонки; 5 – рычаг управления воздушной заслонкой; 6 – рычаг воздушной заслонки; 7 – возвратная пружина воздушной заслонки; 8 – шток диафрагмы пускового устройства. 9 – электромагнитный запорный клапан; 10 – патрубок подачи топлива; II – патрубок слива части топлива в топливный бак. 12 – кронштейн крепления оболочки тяги привода воздушной заслонки; 13 – регулировочный винт второй камеры; 14 – рычаг дроссельной заслонки второй камеры: 15 – рычаг привода дроссельной заслонки второй камеры, 16 – возвратная пружина дроссельной заслонки первой камеры; 17 — рычаг управления дроссельными заслонками

Система холостого хода забирает топливо из эмульсионного колодца, после главного топливного жиклера 7 (рисунок 1.3). Топливо подводится к жиклеру 2 с электромагнитным запорным клапаном, на выходе из жиклера смешивается с воздухом, поступающим из проточного канала и из расширяющейся части диффузора (для обеспечения нормальной работы карбюратора при переходе на режим холостого хода). Эмульсия выходит под дроссельную заслонку через отверстие, регулируемое винтом 9 качества (состава) смеси, винтом 10 регулируется количество смеси.

Рисунок 1.3 – Схема системы холостого хода и переходных систем:

1 – электромагнитный запорный клапан; 2 – топливный жиклер холостого хода; 3 – воздушный жиклер холостого хода; 4 – топливный жиклер переходной системы второй камеры; 5 – воздушный жиклер переходной системы второй камеры; 6 — выходное отверстие переходной системы второй камеры; 7 – главные топливные жиклеры; 8 – канал переходной системы первой камеры: 9 – регулировочный винт качества (состава) смеси; 10 – регулировочный винт количества смеси