4 Назначение, устройство и работа системы питания карбюраторного двигателя.

Система питания двигателя ЗИЛ-131 служит для приготовления горючей смеси, подачи ее в цилиндры и удаления из цилиндр в отработавших газов.

В состав системы питания двигателя ЗИЛ-131 входят следующие агрегаты:

- топливные баки;

- топливные фильтры;

- топливный насос Б-10;

- карбюратор К-88А (К-88АМ);

- ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала;

• воздушный фильтр;

• глушитель шума;

• впускной трубопровод.

• 

Рис.1. Система питания карбюраторного двигателя:

1-топливозаборник; 2-топливный бак; 3-фильтр-отстойник; 4-топливопровод; 5-фильтр тонкой очистки; 6-карбюратор; 7-Впускной коллектор; 8-бензонасос.

Топливный бак служит для хранения запаса топлива на автомобиле. На ЗИЛ-131 установлены два топливных, бака емкостью по 170 л каждый.

Баки состоят из двух сварных между собой половин. Внутри бака имеются перегородки, которые увеличивают жесткость и уменьшают гидравлический удар.

В днище бака имеется отверстие для слива отстоя, закрытое пробкой. Топливо заливается через заливную горловину, закрытую крышкой. Правый бак оснащен клапанной коробкой с двумя клапанами впускным и выпускным. Впускной клапан открывается при разрежении 1-4 кПа. Выпускной клапан открывается при увеличении давления на 10-20 кПа.

Правый бак соединен с левым, воздушной трубой, благодаря это­му клапанная коробка обслуживает оба бака.

Количество топлива в баке контролируется по электрическому указателю, смонтированному на щите приборов. Датчик указателя установлен в баке.

Топливные фильтры. От механических примесей топливо очищает­ся в фильтре-отстойнике и в фильтре тонкой очистки топлива.

Фильтр-отстойник состоит:

-корпус;

-крышка;

-фильтрующий элемент;

-пружина.

Фильтрующий элемент фильтра-отстойника собран на двух стойках из большого числа кольцевых пластин толщиной 0,15 мм. В пластинах сделаны отверстия, образующие в элементе ряд вертикальных каналов. Снизу фильтрующий элемент сжат пружиной и закрыт плоской крышкой. На пластинах фильтрующего элемента выполнены два ряда выступов высотой 0,05 мм. Поэтому в собранном элементе между пластинами образуются зазоры, равные высоте выступов.

В фильтре-отстойнике топливо очищается в две ступени. При попадании топлива в корпус его скорость падает, вследствие чего наиболее крупные частицы и вода оседает на дне корпуса. Далее топливо проходит через зазоры фильтрующего элемента, оставляя на его поверхности твердые частицы.

В фильтре тонкой очистки топлива имеется керамический филь­трующий элемент или фильтрующий элемент из тонкой латунной сетки.

Топливный насос подает топливо из бака в поплавковую камеру карбюратора. На двигателе ЗИЛ-131 установлен диафрагменный топ­ливный насос марки Б-10.

Состоит:

-корпус;

-головка;

-крышка;

-диафрагма;

-шток;

-пружина;

-рычаг;

-клапаны;

-рычаг ручной подкачки.

Отлитые из цинкового сплава корпус, головка и крышка соеди­нены между собой винтами. В корпусе на оси установлен рычаг, прижимаемый пружиной к штанге привода топливного насоса, которая в свою очередь опирается на эксцентрик кулачкового вала механизма газораспределения. Вильчатым концом рычаг охватывает шток диафрагмы, которая отжимается вверх пружиной. Края диафрагмы зажаты между корпусом и головкой насоса. В центральной части диафрагмы закреплен шток. В головке насоса смонтированы три всасывающих и три нагнетательных клапанов. Над всасывающими клапанами размещен сетчатый фильтр. Рычаг ручной подкачки топлива закреплен на ва­лике и удерживается в нижнем положении пружиной.

Работа топливного насоса. Когда рычаг пе­ремещает через шток диафрагму вниз, сжимая пружину, над диафраг­мой создается разрежение. Под действием разряжения топливо поступает в полость над диафрагмой, проходя сетчатый фильтр и всасывающие клапаны. Вверх диафрагма перемещается под действием пружины, когда рычаг не удерживает шток, под давлением топлива открываете нагнетательный клапан, и топливо поступает в головку насоса и затем в трубопровод, идущий к карбюратору.

Уровень топлива в поплавковой камере при работающем двига­теле колеблется, изменяя степень открытия игольчатого клапана поплавковой камеры карбюратора. При изменении открытия игольча­того клапана в трубопроводе, соединяющем насос с карбюратором, создается различное давление топлива. Давление тем больше, чем меньше открыт игольчатый клапан и наоборот, пружина подобрана так, что ее сила упругости не может преодолевать силы, действующие на запорную иглу со стороны поплавка. Поэтому, когда поплавковая камера заполнена, диафрагма насоса остается в нижнем положении, а рычаг перемещается вхолостую. Если игольчатый клапан закрыт не полностью, то рычаг насоса совершает вхолостую часть хода. Такая работа насоса исключает переполнение поплавковой камеры карбюратора топливом, т.е. предотвращает переобогащение горючей смеси, которое имело бы место при излишне высоком уровне топли­ва.

Карбюратор. На двигателе ЗИЛ-131 используется карбюратор К-90.

Тип - двухкамерный, с параллельным включением камер, с падающим потоком и балансирной поплавковой камерой.

Балансирная поплавковая камера, т.е. соединенная с верхним патрубком карбюратора, обеспечивает приготовление горючей смеси, не зависящей по составу от степени засорения воздушного фильтра.

Карбюратор К-90 состоит из следующих частей:

1. Корпуса поплавковой камеры.

2. Корпуса воздушной горловины, отлитых из цинкового сплава.

3. Корпуса смесительных камер, отлитого из чугуна.

Уровень топлива, поступающего в поплавковую камеру, поддерживается с помощью поплавка и игольчатого клапана.

В состав карбюратора входят следующие системы:

-главная дозирующая система;

-система холостого хода;

-экономайзер;

-ускорительный насос;

-система пуска.

Главная дозирующая система каждой камеры карбюратора состоит из главного жиклера, большого и малого диффузоров (два диффузора устанавливаются для увеличения скорости воздушного потока), воздушного жиклера, жиклера полной мощности и распылителя в виде кольцевой щели в малом диффузоре. Обе главные дозирующие системы питаются от одной поплавковой камеры.

Система холостого хода каждой камеры состоит из жиклера, каналов с двумя отверстиями в смесительной камере и регулировочного винта. Система холостого хода в одной камере изолирована от системы холостого хода другой камеры.

Экономайзер обслуживает обе смесительные камеры и состоит из клапана и штока, на который воздействует планка привода, связанная с управлением дроссельными заслонками.

Ускорительный насос один на две смесительные камеры, он состоит из обратного клапана, игольчатого клапана, жиклера и поршня, который приводится в действие через пружину от планки.

Система пуска состоит из воздушной заслонки с клапанами.

Работа карбюратора на разных режимах описана выше при рассмотрении принципа действия отдельных дозирующих устройств карбюратора.

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала служит для предотвращения интенсивного износа механизмов двигателя при большой угловой частоте вращения коленчатого вала. Ограничитель предотвращает движение автомобиля со скоростью, превышающей заданный предел максимальной скорости, это способствует повышению ресурса автомобиля в целом. Ограничение скорости достигается тем, что при максимально допустимой частоте вращения коленчатого вала уменьшается количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя.

Ограничитель состоит из датчика и исполнительного механизма.

Датчик ограничителя состоит из трех основных частей: корпуса, крышки, ротора. В роторе размещены клапан, седло клапана и пружина. Датчик двумя трубопроводами соединен с исполнительным механизмом ограничителя.

Диафрагма исполнительного механизма связана с осью дроссельных заслонок тягой и плечом рычага. К другому плечу рычага присоединена пружина, которая стремится открыть дроссельные заслонки и опустить диафрагму в нижнее положение. Поддиафрагменная полость исполнительного механизма соединена каналом с воздушным патрубком карбюратора. Полость исполнительного механизма с наддиафрагменной полостью сообщается каналом через жиклеры со смесительной камерой карбюратора.

Когда угловая частота вращения коленчатого вала меньше максимальной, центробежная сила, действующая на клапан датчика, недостаточна, чтобы преодолеть сопротивление пружины и посадить клапан в седло. При этом через трубопровод, корпус датчика, отверстие седла клапана, канал оси ротора, трубопровод и жиклеры проходит воздух. При движении воздуха через датчик на диафрагму исполнительного механизма действует незначительная разность давлений и диафрагма под усилием пружины занимает нижнее положение.

Когда угловая частота вращения коленчатого вала достигает максимальной величины, клапан под действием центробежной силы преодолевает сопротивление пружины и садится в седло, движение воздуха через датчик прекращается. Разрежение над диафрагмой исполнительного механизма резко возрастает, и диафрагма прогибается вверх, преодолевая сопротивление пружины. Дроссельные заслонки прикрываются, угловая скорость вращения коленчатого вала понижается. Кулачковая муфта, состоящая из ведущего и ведомого кулачков, позволяет исполнительному механизму повернуть ось дроссельных заслонок независимо от положения рычага, управляющего положением дроссельных заслонок.

Воздушный фильтр служит для очистки от пыли воздуха, поступающего в карбюратор. На автомобиле ЗИЛ-131 используется фильтр марки ВПМ-3.

Поступающий в фильтр воздух проходит по центральному патрубку вниз. Затем воздух резко изменяет направление движения, частицы пыли, присутствующие в воздухе, за счет своей большей инерционности не могут так резко изменить направление движения, и дви­гаясь в прежнем направлении, попадают в масляную ванну. С помощью отражателя увеличивается поверхность соприкосновения воздуха с маслом, так как масло под напором воздушного потока растекается по поверхности отражателя. При соприкосновении с маслом воздух захватывает его частицы и уносит в дросселирующую кассету и в фильтрующий элемент, состоящий из капронового волокна, где масло вспенивается. Проходя через дросселирующую кассету, масляную пену и фильтрующий элемент воздух очищается от мелких частиц пыли. Очищенный воздух по патрубку направляется в карбюратор.

Впускной трубопровод служит для подачи горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя.

Впускной трубопровод установлен сверху на блоке цилиндров, имеет рубашку, в которой циркулирует жидкость из системы охлажде­ния и подогревает горючую смесь для ее лучшего испарения.

Глушитель шума. В момент открытия выпускных клапанов давле­ние отработавших, газов составляет 300-500 кПа, а их температура свыше 1000 °С. Поэтому через клапаны газы проходят с высокой скоростью и их выпуск сопровождается резким шумом.

Глушение шума выпуска основано на уменьшении энергии и выравнивании скорости потока отработавших газов. Это достигается многократным изменением направления потока газов, расчленением его на мелкие струйки и движением их вдоль шероховатых поверхностей, сужением и последующим расширением струй газа, охлаждением потока отработавших газов. Кроме того, в резонансных камерах гасятся колебания давления газов, вследствие многократного отражения их от стенок. Разный объем резонансных камер обеспечивает глушение шума различной частоты.