Контрольная работа: Система живлення карбюраторного двигуна
Ізооктан слабко детонує, й для нього октанове число умовно беруть за 100. Гептан сильно детонує, й для нього октанове число взято за 0. Якщо суміш складається з 76 % ізооктану та 24 % гептану, то за детонаційними властивостями октанове число такого бензину дорівнює 76. Чим вище октанове число бензину, тим менша ймовірність детонації.
Для повного згоряння палива потрібна певна кількість кисню, що міститься в повітрі.
Визначено, що для повного згоряння 1 кг бензину треба 15 кг повітря. Суміш такого складу називається нормальною. Збіднена пальна суміш містить на 1 кг бензину 15...17 кг повітря.
Бідна пальна суміш має в своєму складі понад 17 кг повітря на 1 кг бензину. Збагачена пальна суміш містить 13... 15 кг повітря. Багата пальна суміш на 1 кг бензину має менше ніж 13 кг повітря.
Для нормальної роботи двигуна на різних режимах потрібно мати різний склад пальної суміші.
Під час пуску холодного двигуна сумішоутворення дуже погане, пальна суміш, яка готується в карбюраторі, має бути багатою, щоб компенсувати ту частину палива, котре конденсується на стінках циліндрів.
На холостому ходу для стійкої роботи двигуна потрібна збагачена пальна суміш. На середніх навантаженнях, коли від двигуна не вимагається повної потужності, для забезпечення його економічної роботи пальна суміш має бути збідненою. На повних навантаженнях, коли потрібна найбільша швидкість згоряння суміші, щоб від двигуна дістати максимальну потужність, суміш має бути збагаченою.
У разі різкого збільшення навантаження або частоти обертання колінчастого вала суміш має бути різко збагаченою, в противному разі двигун зупиниться.
Процес приготування пальної суміші певного складу поза циліндрами двигуна називається карбюрацією, а прилад, в якому відбувається цей процес, — карбюратором.
До системи живлення карбюраторних двигунів входять:
• карбюратор;
• паливний бак;
• фільтри для очищення палива й повітря;
• паливопідкачувальний насос;
• впускний і випускний трубопроводи;
• глушник.
Паливний бак призначений для збереження запасу палива. Паливні баки автомобілів, які вивчаються, виготовлені з освинцьованого з двох сторін сталевого листа і мають однакові складові частини: заливну горловину з кришкою, паливозабірну трубку із сітчастим фільтром, датчик покажчика рівня палива. Крім того паливний бак має вентиляційну трубку для виходу повітря з бака при заправленні і може мати трубку для зливу надлишків палива від карбюратора в паливний бак, а також сепаратор (є тільки в системі живлення двигуна ВАЗ–2108).
Оскільки паливні баки легкових автомобілів, які вивчаються, мають подібну будову і відрізняються тільки формою, розмірами і конструктивним виконанням окремих елементів (датчика рівня палива, паливозабірної трубки, будовою заливної горловини і її пробки), а також кріпленням і місцем встановлення на автомобілі, то більш докладно розглянемо будову паливного бака на прикладі системи живлення двигуна ВАЗ–2108, що має найбільш складну будову паливного бака.
Заливна горловина паливного бака в своїй верхній частині з'єднується зі шлангом, по якому витісняється повітря при заправці. Всередині горловини встановлений зворотний клапан, який не допускає витікання палива з бака. Заливна горловина з'єднується з патрубком бака шлангом із бензостійкої гуми. Внутрішній наконечник патрубка повітрявідвідного шланга в баку розташовується на визначеній висоті, тому заповнення бака припиняється, як тільки рівень палива перекриє наконечник патрубка. Для попередження витікання палива з бака через карбюратор при перекиданні автомобіля на зливному шланзі є зворотний клапан. На верхній стінці бака закріплений фланець із реостатним датчиком покажчика рівня палива в зборі з паливозабірною трубкою із сітчастим фільтром на кінці. Поплавок реостатного датчика розміщений всередині бака. Аналогічні реостатні датчики рівня палива в зборі з забірною трубкою і поплавком встановлюються на всіх розглядаємих автомобілях.
Частина палива, яке подається насосом через калібрований отвір спеціального штуцера карбюратора, розташованого перед голчатим клапаном поплавкової камери нижче основного штуцера подачі палива, по зливальному шлангу через зворотний клапан стікає в бак. При цьому утворюється безупинна циркуляція частини палива, що перешкоджає утворенню повітряних пробок і припиненню подачі палива.
Сепаратор є тільки в системі живлення двигуна ВАЗ–2108, в системах живлення інших двигунів він відсутній. В нього надходять пари палива по шлангу, конденсуються там і зливаються назад в бак по тому ж шлангу. На другому шланзі сепаратора є клапан подвійні дії; в міру витрати палива він сполучає бак з атмосферою, а при збільшенні тиску випускає з нього пари палива. Паливний бак на автомобілі ВАЗ–2109 встановлюється під підлогою кузова під заднім сидінням і кріпиться до кронштейнів кузова хомутами зі сталевої стрічки з гумовими прокладками. На автомобілі ЗАЗ–1102 паливний бак за будовою схожий із баком автомобіля ВАЗ–2109 і відрізняється тільки відсутністю сепаратора. На автомобілі ВАЗ–2105 на відміну від інших автомобілів, які вивчаються, паливний бак встановлений вертикально в правій частині багажного відділення на гумових прокладках і кріпиться двома хомутами з болтами. Горловина бака герметично закрита різьбовою пробкою. Для сполучення з атмосферою на баці є вентиляційна трубка зі шлангом, виведеним в люк заливної горловини. Паливо, що знаходиться в петлі шланга, перешкоджає випаруванню бензину з бака. Зверху на баці через ущільнювальну прокладку закріплений датчик рівня палива з поплавком в зборі з паливозабірною трубкою, яка має сітчастий фільтр. На датчику знаходяться контакти, які з'єднуються проводами з покажчиком рівня палива, а також закінчення паливозабірної трубки, через яку паливо по шлангу надходить в паливний провід, що з'єднує бак з паливним насосом.
Знизу на баці розташована зливна пробка, для доступу до якої в підлозі кузова є отвір, що закривається гумовою пробкою.
Паливний насос служить для подачі палива з паливного бака в карбюратор під тиском. На всіх розглянутих двигунах паливні насоси діафрагмового типу, мають подібну будову і принцип дії.
Паливний насос має відлитий з цинкового сплаву корпус, який складається з верхньої і нижньої частин. Зверху він закривається кришкою, яка кріпиться до верхньої частини корпуса болтом і утворює з нею відстійник.
Коли ексцентрик приводу насоса набігає випуклою частиною на штовхач, останній переміщається і через важіль повертає балансир, який переміщає шток з діафрагмами вниз, стискаючи пружину. При цьому в робочій порожнині над діафрагмами створюється розрідження, відкривається впускний клапан і паливо з бака засмоктується по паливному проводу у відстійник і далі через сітчастий фільтр і впускний клапан в порожнину над діафрагмами. Коли виступаюча частина ексцентрика пройде штовхач, шток з діафрагмами під дією пружини піднімається вгору, створюється надлишковий тиск палива, під дією якого впускний клапан закривається, а випускний відкривається, і паливо нагнітається по паливному проводу в поплавкову камеру карбюратора. Продуктивність насоса трохи перевищує потребу палива для роботи на всіх режимах навантаження на двигун. Тому коли витрата палива невелика, хід штока з робочими діафрагмами буде неповним, а хід важеля з балансиром частково холостим, тому що зусилля пружини недостатньо, щоб підняти діафрагми і відкрити тиском палива голчастий клапан поплавкової камери.
В нижній частині корпуса знаходиться важіль ручного підкачування з зворотною шпильковою пружиною. При натисканні на важіль зусилля передається через ексцентрик на балансир і шток з діафрагмами опускається вниз, а при відпусканні важеля діафрагми піднімаються вгору і нагнітають паливо в карбюратор. Це потрібно робити для підкачування палива після тривалої стоянки автомобіля, а також при перевірці справності насоса.
Паливні насоси двигунів ВАЗ і МеМЗ–245 мають три діафрагми – дві верхні і одну нижню, які закріплені гвинтами між верхньою і нижньою частинами корпуса і з'єднані з верхньою частиною штока. Дві верхні діафрагми робочі і служать для подачі палива, а нижня – запобіжна. Вона запобігає дії картерних газів і масла на верхні діафрагми, а також попадання палива в картер двигуна при їх розриві. Між діафрагмами розташовані дистанційні прокладки; зовнішня з отвором для виходу бензину назовні при пошкодженні робочих діафрагм і внутрішня. Шток своїм Т-подібним хвостовиком встановлюється в прорізь балансира, що дозволяє виймати вузол з діафрагмами шляхом повороту без розбирання підйомного приводу. В верхній частині корпуса розміщений сітчастий фільтр 6, впускний і випускний клапани з пружинами. Паливні фільтри призначені для очищення палива, яке подається з паливного бака до приладів системи живлення. В системі живлення автомобілів, які вивчаються, передбачене встановлення паливного фільтра тонкого очищення палива з паперовим фільтруючим елементом, а також додаткових сітчастих фільтрів в окремих приладах системи живлення. Фільтр тонкого очищення, як правило, встановлюється на шлангу підведення палива з паливного бака до паливного насоса і може мати нерозбірну або розбірну конструкцію. Додаткові сітчасті фільтри встановлюються на паливозабірній трубці бензобака, впускних клапанах паливних насосів, а також кришках карбюраторів в каналі підведення палива до голчастого клапану поплавкового механізму.Паливні проводи служать для подачі палива від паливного бака до паливного насоса і карбюратора і складаються з металевих трубок і шлангів з бензостійкої гуми, які з’єднані між собою і з приладами системи живлення за допомогою хомутів. Повітряний фільтр призначений для очищення повітря, яке поступає в карбюратор двигуна для приготування пальної суміші, від механічних домішок, запобігаючи тим самим попаданню твердих абразивних частинок в циліндри двигуна і зменшуючи знос його деталей.
На легкових автомобілях, які вивчаються, повітряні фільтри сухого типу зі змінними фільтруючими елементами. На автомобілях ВАЗ, ЗАЗ в повітряних фільтрах уніфікований фільтруючий елемент. Повітряний фільтр встановлюється на вхідну повітряну горловину кришки карбюратора на шпильках через гумову ущільнювальну прокладку з дистанційними втулками. Повітряний фільтр двигуна ВАЗ–2108 складається з металевого корпуса, кришки, яка закріпляється защіпками, фільтруючого елемента, терморегулятора, штуцера витяжної вентиляції картера двигуна, повітряного забірника теплого повітря зі шлангом і повітряного забірника холодного повітря. В терморегуляторі встановлюється заслінка, автоматично керована термосиловим елементом. При зниженій температурі навколишнього повітря термосиловий елемент встановлює заслінку в положення, яке забезпечує забір теплого повітря з зони випускного трубопроводу двигуна через повітряного забірник
При підвищенні температури навколишнього повітря заслінка займає положення, при якому холодне повітря подається через повітряний забірник. Проміжні положення заслінки терморегулятора дозволяють подавати в двигун суміш теплого і холодного повітря, що сприяє кращому сумішоутворенню, більшій повноті згоряння і, внаслідок цього, зниженню токсичності відпрацьованих газів і зменшенню витрати палива.