3. Система питания карбюраторных двигателей
Принципиальная схема системы питания карбюраторного двигателя показана на рис. 2.
Топливо из бака 1 при помощи насоса 5, пройдя фильтр-отстойник 4 и фильтр тонкой очистки 6, поступает в карбюратор 8. Воздух поступает в карбюратор через воздухоочиститель 7. В карбюраторе топливо распыляется, испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Горючая смесь через впускной коллектор 9 поступает в цилиндры двигателя и, смешиваясь с остаточными газами, образует рабочую смесь. Рабочая смесь воспламеняется при помощи электрической искры и сгорает. Отработанные газы отводятся из цилиндров двигателя через выпускной коллектор 10 и глушитель 12 в атмосферу.
Рис. 2. Принципиальная схема системы питания карбюраторного двигателя: 1 – топливный бак; 2 – указатель уровня топлива; 3 – заливная горловина с пробкой; 4 – фильтр грубой очистки; 5 – топливный насос; 6 – фильтр тонкой очистки топлива; 7 – воздушный фильтр; 8 – карбюратор; 9 – впускной коллектор; 10 – выпускной коллектор; 11 – выхлопная труба; 12 – глушитель
Топливный бак (рис. 3). Необходимый запас горючего на автомобиле, достаточный для пробега 400…500 км, хранится в баке, выполненном из листовой освинцованной стали. Горловина бака снабжена выдвижной трубой с сеткой и плотно закрывающейся пробкой. Для обеспечения нормальной подачи горючего в карбюратор и уменьшения его потерь от испарения в пробке устанавливаются клапаны. При разрежении в баке 0,0016…0,0034 МПа открывается впускной клапан и бак сообщается с атмосферой. Выпускной клапан открывается при повышении давления в баке на 0,011…0,018 МПа больше атмосферного. На баке размещается электрический датчик указателя уровня топлива, а в днище бака имеется пробка для слива отстоя топлива.
Рис. 3. Топливный бак: 1 – фильтр отстойник; 2 – кронштейн крепления бака; 3 – указатель уровня топлива; 4 – датчик; 5 – корпус бака; 6 – крышка горловины топливного бака; 7 – кран
Фильтр-отстойник. Тщательная очистка топлива, поступающего в карбюратор, от влаги и механических частиц производится в фильтре-Отстойнике и в фильтре тонкой очистки.
В корпусе фильтра-отстойника установлен фильтрующий элемент, состоящий из набора металлических пластин (рис. 4 а), между которыми образованы щели высотой не более 0,05 мм. Механические примеси, размер которых более этой величины, улавливаются и выпадают в осадок. Этот осадок и влага периодически сливаются через сливное отверстие фильтра.
Фильтр тонкой очистки (рис. 4 б) установлен непосредственно перед карбюратором. Его сетчатый или мелкопористый керамический элемент способен улавливать мельчайшие механические примеси.
Рис. 4. Топливные фильтры: а – грубой очистки; б – тонкой очистки; 1 – прокладка; 2 – корпус; 3 – стяжной болт; 4 – топливопровод от топливного бака; 5 – прокладка фильтрующего элемента; 6 – фильтрующий элемент; 7 – стойка фильтрующего элемента; 8 – отстойник; 9 – пробка сливного отверстия; 10 – выходной топливопровод; 11 – пластина фильтрующего элемента; 12 – отверстия для прохода топлива; 13 – выступ; 14 – отверстия для стоек; 15 – впускное отверстие; 16 – корпус; 17 – выпускное отверстие; 18 – прокладка; 19 – фильтрующий элемент; 20 – стакан-отстойник
Бензиновый насос. Для подачи топлива в карбюратор и преодоления сопротивления фильтров в системе питания карбюраторного двигателя применяется диафрагменный насос с механическим приводом (рис. 5).
Ход диафрагмы 5 вниз (всасывание) совершается с помощью штока 2 при повороте коромысла 1 на оси под воздействием эксцентрика распределительного вала. При этом пружина 6 сжимается и через впускные клапаны 3 наддиафрагменная полость заполняется топливом. При подъеме диафрагмы под воздействием сжатой пружины топливо через нагнетательный клапан 4 поступает в поплавковую камеру карбюратора. Подача топлива в карбюратор при неработающем двигателе производится рычагом 7.
Рис. 5. Бензиновый насос: 1 коромысло; 2 шток; 3 впускной клапан; 4 нагнетательный клапан; 5 диафрагма; 6 пружина; 7 рычаг ручной подкачки
Производительность насоса при отсутствии противодавления составляет 140…180 л/ч. У работающего двигателя насос автоматически изменяет свою производительность в соответствии с расходом топлива двигателем: при заполненной до нормального уровня поплавковой камере карбюратора бензонасос не может преодолеть противодавления, создаваемого игольчатым клапаном поплавковой камеры. При этом диафрагма 5 останавливается в промежуточном положении, а коромысло 1 своим вильчатым концом вхолостую качается относительно штока диафрагмы 2. Для повышения надежности работы в конструкциях насосов наблюдается тенденция увеличения числа впускных и нагнетательных клапанов.
Топливо. Топливом для карбюраторных двигателей является бензин, получаемый путем переработки нефти. Бензин представляет собой легкоиспаряющуюся жидкость плотностью =0>74 г/см3 с низшей теплотой сгорания hu=4360 кДж/кг (10400 ккал/кг).
Основными показателями, определяющими качество бензина, являются детонационная стойкость и фракционный состав.
Детонационная стойкость топлива оценивается октановым числом и определяется путем сравнения его с другим эталонным топливом, у которого детонационная стойкость известна.
Интенсификация рабочего процесса карбюраторных двигателей путем повышения степени сжатия требует применения высокооктановых сортов топлива во избежание детонационного сгорания. Для повышения октанового числа в бензин вводятся антидетонаторы.
Фракционный состав бензинов в значительной степени определяет пусковые качества двигателя при низких температурах и продолжительность индукционного периода процесса сгорания.