Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Основа карбюраторов

Основу любых карбюраторов составляют главный воздушный канал и поплавковая камера или заменяющий ее механизм (в беспоплавковых конструкциях). Оба эти важнейших элемента, как правило, объединяют в одном корпусе с дозирующими и другими устройствами (рис. 6.27) .Главный воздушный канал состоит из двух частей: входного патрубка а и смесительной камеры б. Последняя охватывает полость главного воздушного канала от горловины диффузора или, точнее, от зоны выходного отверстия (отверстий) распылителя до плоскости стыка карбюратора с впускным трубопроводом двигателя.
В зависимости от назначения (размерности и типа двигателя) карбюраторам придают самые разнообразные конструктивные формы, однако основной их конструктивный признак — расположение оси главного воздушного канала. По этому признаку их подразделяют на вертикальные (рис. 6.27) наклонные и горизонтальные (рис. 6.28). В существующих вертикальных карбюраторах используют преимущественно принцип падающего потока горючей смеси, как показано на рисунке. Карбюраторы с поднимающимся (восходящим) потоком в настоящее время не применяют.
Современные автомобильные карбюраторы часто изготовляют в виде агрегатов, состоящих из двух или четырех смесительных камер, объединенных в одном корпусе. Такие карбюраторы называют многокамерными. Двухкамерные карбюраторы обычно имеют одну общую поплавковую камеру, а четырехкамерные — по две поплавковые камеры. Смесительные камеры в двухкамерных карбюраторах могут действовать или одновременно, или же сначала включается одна из них, которую называют первичной, а с увеличением нагрузки подключается вторая — вторичная. В зависимости от этого различают карбюраторы с параллельным и последовательным включением смесительных камер.
Четырехкамерные карбюраторы представляют собой блок из двух первичных и двух вторичных камер, причем дроссельные заслонки как первичных, так и вторичных камер располагают попарно на соответствующих общих осях. Следовательно, четырех-камерный карбюратор можно рассматривать как систему, состоящую из спаренных двухкамерных карбюраторов с последовательным включением камер.
Практика показала, что кроме приготовления горючей смеси высокого качества карбюраторы должны также поддерживать нужные количественные соотношения между топливом и воздухом или, иными словами, в автоматическом режиме приготовлять горючую смесь определенного состава на заданном режиме работы двигателя.
Состав горючей смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха а, представляющим собой отношение действительного количества 1 (кг) воздуха в смеси, содержащей 1 кг топлива, к теоретическому количеству /о (кг), необходимому для полного ее сгорания, т. е. а=///о.
В связи с тем что жидкие топлива неодинаковы по своему химическому составу, при их полном сжигании расходуется различное количество воздуха. Для бензина требуется примерно 15 кг/кг, для бензола около 13 кг/кг, а для этилового спирта всего 9 кг/кг. Следовательно, бензовоздушная горючая смесь, содержащая 15 кг воздуха на каждый кг бензина, будет иметь коэффициент избытка воздуха а=1,0. Такой состав считается нор-
ряется до а«1,6 и более, что позволяет снижать общий расход топлива примерно на 10%.
Опытами установлено, что с максимальной скоростью сгорают смеси с а=0,8-^-0,9. Дальнейшее обогащение или обеднение горючих смесей значительно снижает скорость их сгорания, а следовательно, и развиваемую двигателем мощность. Если, например, мощность Ne и удельный расход топлива ge двигателя выразить графически в зависимости от изменения коэффициента а, то оказывается на режиме полной нагрузки (при 100% открытия дросселя) и номинальной частоте вращения вала эти главные показатели для всех двигателей с внешним смесеобразованием изменяются по идентичной закономерности (рис. 6.29). Особенно резко снижается мощность при работе двигателя на__переобед-ненных горючих смесях, причем из-за затяжки процесса сгорания двигатель работает неустойчиво, появляются хлопки с выбрасыванием пламени в карбюратор и далее он вообще перестает работать.
С наибольшей экономичностью на полной нагрузке традиционные двигатели работают при а «1,1, что объясняется неоднородностью горючей смеси и наличием в цилиндрах остаточных газов, отрицательно влияющих на ее горючесть. Полное сгорание топлива в бензиновых двигателях практически нельзя обеспечить, поэтому в отработавших газах всегда обнаруживаются продукты неполного сгорания в виде токсичных СО и СН, особенно в случае плохого смесеобразования. Экономичность двигателя, соответствующая максимальной мощности, по сравнению с     всегда бывает хуже из-за неизбежности потерь на химическую неполноту сгорания при а<1, а величины коэффициентов избытка воздуха (Хэк и ам, соответствующие экономичным и мощностным расходам топлива для заданного режима, никогда не совпадают по своему абсолютному значению, причем аЭк>-ам.
Бензиновые, как и газовые, автомобильные двигатели в эксплуатации в основном работают на частичных нагрузках, когда доля остаточных газов резко возрастает и на холостом ходу составляет уже величину, близкую к 0,4. Низшая воспламеняемость смеси вследствие этого снижается до а«1,0, поэтому на режимах малых нагрузок наибольшая экономичность двигателя может быть получена только при а<1. Закономерность изменения состава горючей смеси на частичных нагрузках можно проследить, в частности, по результатам испытаний двигателя ЗИЛ-130, представленным на рис. 6.29, б в виде графиков, на которых по оси ординат отложена величина коэффициента избытка воздуха a, a по оси абсцисс — расход воздуха в процентах от полного расхода его для заданной частоты вращения вала. Такую графическую зависимость принято называть характеристикой карбюратора, свидетельствующей, что экономические составы горючей смеси не остаются постоянными. По мере уменьшения расхода воздуха (смеси) величина аЭк уменьшается (примерно в пределах от 1,15 до 0,7).
Требования к карбюраторам (с учетом изложенного) можно сформулировать следующим образом: автоматически и стабильно карбюраторы должны дозировать топливо и обеспечивать наиболее экономичный его расход на всех режимах работы двигателя; обеспечивать лучшее распыливание и перемешивание топлива с воздухом с целью повышения качества горючей смеси и получения за этот счет высоких технико-экономических показателей.
Возможности рассмотренного элементарного карбюратора ограничены тем, что в нем имеется всего один жиклер для дозирования топлива. Поэтому с увеличением расхода воздуха через диффузор состав приготовляемой им горючей смеси, как свидетельствует опыт, непрерывно обогащается, что не отвечает требованиям экономичного расхода топлива (рис. 6.29, б).
Для исправления характеристики одножиклерного карбюратора, или, как говорят, для компенсации состава смеси сообразно с режимом работы двигателя, карбюратор снабжают главным дозирующим устройством (системой) и системой холостого хода. Эти системы обеспечивают экономичную работу двигателя на установившихся режимах работы после его пуска и прогрева и (подчеркиваем) образуют основную группу дозирующих устройств карбюраторов.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.