3.5. Ускорительный насос
Двигатель при разгоне должен развивать максимально возможную мощность, которая определяет динамические характеристики транспортного средства. Для этого, как указывалось ранее, требуется обогащение смеси. Несмотря на наличие устройств типа экономайзера и эконостата, при резком открывании дроссельной заслонки требуемый состав смеси достигается не сразу. Здесь действует ряд факторов, относящихся как к работе собственно двигателя, так и специфически связанных с системой топливоподачи. К первым относятся ухудшенные условия испарения при пониженных температурах впускного коллектора и рабочего цилиндра. Вторая группа факторов связана с особенностями карбюраторного способа смесеобразования: инерционность столба топлива между жиклером и распылителем, оседание части топлива в виде пленки, медленно движущейся по коллектору. Те и другие факторы - сравнительно краткосрочные, время стабилизации не превышает несколько секунд, однако на данный период необходимо предусмотреть дополнительный источник подачи топлива.
Эту
роль в карбюраторных системах обычно
выполняет насос-ускоритель (рис. 46)
- поршневой насос, привод которого связан
с дроссельной заслонкой. При быстром
открывании заслонки поршень впрыскивает
дополнительную порцию топлива, обеспечивая
необходимое обогащение смеси. Если
заслонка перемещается медленно, топливо,
вытесняемое поршнем, перепускается на
всасывание.
В карбюраторе с постоянным разрежением соответствующую функцию обеспечивает амортизатор 1 (см. рис.41), который при быстром открытии дросселя тормозит перемещение поршня 4. Увеличенное разрежение в диффузоре вызывает более интенсивную подачу топлива через распылитель и обогащение смеси.
3.6. Конструкция карбюратора
Как видно, большинство систем карбюратора представляют собой различные сочетания полостей, каналов и калиброванных отверстий (жиклеров). Это позволяет объединять их в едином корпусе, где большая часть необходимых полостей и каналов образуется в процессе отливки. Отработанная технология точного литья обеспечивает получение тонкостенных конструкций с высокой точностью размеров. Жиклеры выполняются вставными. Это, с одной стороны, гарантирует высокую точность выполнения калиброванного отверстия, с другой - позволяет подбором жиклеров настраивать карбюратор одной и той же конструкции применительно к различным модификациям двигателей. В том же корпусе размещается поплавковая камера и дроссельная заслонка.
При проектировании карбюратора приходится искать компромисс между требованиями к качеству распыливания топлива в диффузоре и необходимостью минимизации гидравлического сопротивления воздушного тракта, в особенности на режиме максимальной мощности. Для качественного распыливания требуется скорость воздуха в горловине диффузора порядка 100 - 150 м/с. Исходя из этого, можно найти диаметр диффузора
,
где D - диаметр цилиндра, Wд - скорость в диффузоре, Cm - средняя скорость поршня, hv - коэффициент наполнения. Для двигателей с числом цилиндров больше четырех величину dд следует умножить на поправочный коэффициент K1, учитывающий перекрытие фаз впуска в отдельных цилиндрах.
Диаметр смесительной камеры принимается на 30% выше, чем диаметр горловины диффузора.
Рассчитанный таким образом карбюратор обеспечит удовлетворительное распыливание топлива при умеренном сопротивлении впуску на номинальном режиме. По мере прикрытия дросселя и снижения частоты вращения качество распыливания снижается вследствие уменьшения скорости воздуха. В карбюраторах с переменным сечением диффузора снижение расхода компенсируется уменьшением сечения, при постоянной же геометрии диффузора для улучшения смесеобразования на малых нагрузках и скоростях применяются двух- и многокамерные карбюраторы. Наиболее широко применяется двухкамерная схема, при которой на малых нагрузках работает одна камера. Привод дроссельных заслонок основной и дополнительной камер сконструирован так, что заслонка дополнительной камеры начинает открываться , когда заслонка основной камеры открыта на 60 - 70%. На номинальном режиме полностью открыты обе заслонки, обеспечивая минимум сопротивления потоку смеси. Опыты показывают, что замена однокамерного карбюратора на двухкамерный позволяет повысить мощность двигателя на 8%.
