Лекция 7

Система питания карбюраторного двигателя

Введение

1 Назначение и классификация систем питания

2 Общее устройство и работа системы питания карбюраторного двигателя

3 Простейший карбюратор и его характеристика

4 Системы карбюратора

5 Устройство и работа карбюратора

6 Подача и очистка топлива

7 Система подачи и очистки воздуха

8 Система выпуска отработавших газов

9 Требования к техническому состоянию

Введение

Для движения автомобиля необходима энергия, которую получают путем сгорания топлива в ДВС. В качестве топлива используется жидкое топливо (бензин или дизельное), либо газообразное (сжатый или сжиженный газы). Топливо получают в основном путем переработки нефти, запасы которой ограничены и не восстанавливаются. Для работы ДВС и экономичного использования топлива требуются устройства для подготовки и подачи топлива и воздуха в цилиндры, где они сжигаются, а также обеспечивающие отвод отработавших газов. Эти устройства образуют систему питания (СП).

1 Назначение и классификация систем питания

Система питания обеспечивает очистку и подачу топлива и воздуха в цилиндры ДВС, приготовление горючей смеси и отвод отработавших газов из цилиндров. Смесь топлива с воздухом называется горючей смесью. Состав горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха α

α = m_д / m_т, (1)

где m_д и m_т – соответственно масса действительно поступившего в цилиндр воздуха и теоретически необходимого для полного сгорания топлива.

В цилиндрах горючая смесь смешивается с остаточными газами и образует рабочую смесь.

У нормальной смеси α =1, у обогащенной - α < 1 , у обедненной – α >1. При α < 0,4 и α >1,4 смесь не воспламеняется.

СП классифицируют по различным признакам (рисунок 1).

Рисунок 1 – Типы систем питания

2 Общее устройство и работа системы питания карбюраторного двигателя

Регулировочная характеристика ДВС по составу смеси представлена на рисунке 1а.

Рисунок 1а- Регулировочная характеристика двигателя с искровым зажиганием

по составу смеси

В качестве топлива применяются бензины различных марок, например, АИ- 93. Основной их характеристикой является детонационная стойкость, определяемая детонационным числом. При несоответствии топлива ДВС возможна детонация (рисунок 1б).

Рисунок 1б- Виды индикаторных диаг­рамм при нарушениях процесса сго­рания в двигателе с искровым зажи­ганием: а — слабая детонация; б — сильная де­тонация; в — преждевременное воспла­менение

СП для приготовления смеси из бензина с воздухом может иметь форсунки, которые под давлением разбрызгивают топливо, впоследствии перемешиваемое с воздухом. Такая СП сложнее и дороже, однако обеспечивает более точное дозирование, чем достигается большая экономичность и снижается токсичность. Схема СП с приготовлением горючей смеси бензина и воздуха специальном приборе, карбюраторе, показана на рисунке 2. Она включает элементы очистки и подачи топлива и воздуха, приготовления горючей смеси, подачи ее в цилиндры и выпуска продуктов сгорания.

1 – горловина; 2 – крышка; 3 – датчик; 4 – указатель; 5,10,11 и 15 – топливороводы; 6 – воздушный фильтр; 7 – карбюратор; 8,9,14 и 17 – газопроводы; 12 – насос; 13 – топливный фильтр; 16 – глушитель; 18 – топливный бак

Рисунок 2 – Схема системы питания карбюраторного двигателя

3 Простейший карбюратор и его характеристика

Карбюратор представляет устройство для приготовления горючей смеси.

По способу ее приготовления они бывают испарительного, впрыскивающего и всасывающего типа (рисунок 3). Наибольшее применение нашли карбюраторы всасывающего типа.

Рисунок 3-. Схемы карбюраторов: а- испарительный, б — впрыскивающий, в — всасывающий; 1 — дроссельная заслона, 2 —диффузор, 3 — жиклер, 4 — клапан, 5,6,7,8 — камеры, 9 — форсунка, 10 — клапан, 11 — поплавок

Схема простейшего всасывающего карбюратора и его характеристика, зависимость мощности ДВС от состава смеси, показана на рисунке 3а.

а – устройство; б – характеристика; 1 – клапан; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – газопровод; 5 – дроссельная заслонка; 6 – жиклёр; 7 – поплавковая камера; 8 – поплавок; 9 – игольчатый клапан; 10 – топливопровод; 11 – балансировочное отверстие; 12 – воздухоочиститель; 13 – патрубок; 14 – воздушная заслонка; 15 – распылитель; 16 – диффузор; 17 – смесительная камера; А – характеристика простейшего карбюратора при оптимальном составе горючей смеси в точках 1,2; Б – характеристика идеального карбюратора; α – коэффициент избытка воздуха

Рисунок 3а – Схема простейшего карбюратора

Как следует из графиков, простейший карбюратор не обеспечивает требуемый (идеальный) состав горючей смеси, поэтому не применяется на ДВС.