Билет 9
1. Схема системы питания карбюраторного двигателя. Основные приборы системы питания и их назначение. Топливо для карбюраторных двигателей. Горючая смесь, требования к качеству смеси на различных режимах работы двигателя. Схема и принцип действия простейшего карбюратора.
ТОПЛИВО ДЛЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Для карбюраторных двигателей применяют различные марки бензина. Согласно ГОСТу 2084—67 выпускают следующие марки автомобильных бензинов: А-66, А-72, А-76, АИ-93.
В маркировке бензинов буква А означает, что бензин автомобильный, буква И показывает, что октановое число определено не моторным, а исследовательским методом, число после букв — октановое число бензина. Основные данные бензинов приведены в табл. 6.
Характеристика бензинов
|
Марки бензинов |
|||||||
|
А-66 |
А-72 |
А-76 |
АИ-93 |
||||
Октановое число |
66 |
72 |
76 |
93 |
||||
Содержание этиловой жидкости Р-9 на 1 кг бензина, г не более |
0,60 |
Нет |
0,41 |
0,82 |
||||
Средняя плотность при 20° С, г/см3 |
0,710—0,720 |
0,710—0,720 |
0.715—0,725 |
0,709—0,721 |
По октановому числу определяют стойкость против детонации.
Детонация—это очень быстрое (со скоростью до 3000 м/с) сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя; сопровождающееся звонкими стуками, значительным повышением давления газов, ускоренным износом деталей кривошипно-шатунного механизма и обгоранием клапанов. При нормальных условиях рабочая смесь в цилиндрах двигателя сгорает со скоростью 30 — 35 м/с. - '
Причинами детонации могут быть: применение топлива с низким октановым числом, слишком раннее зажигание, перегрев двигателя.
Чем выше октановое число топлива, тем менее склонность его к детонации и тем большая степень сжатия допускается в двигателе.
Чтобы повысить детонационную стойкость, к нему добавляют этиловую жидкость Р-9. Этилированные бензины для отличия их от обыкновенных окрашивают в различные цвета. Так, этилированный бензин А-66 имеет оранжево-красный цвет, а бензин А-76 — синий или зеленый.
Этилированный бензин ядовит, поэтому при обращении с ним необходимо соблюдать осторожность: не допускать попадания на тело и одежду, не вдыхать его паров и не засасывать ртом при переливании.
В зависимости от конструкции и главным образом величины степени сжатия двигателя для разных моделей автомобилей рекомендуются различные сорта бензина.
ГОРЮЧАЯ СМЕСЬ
Горючая смесь представляет собой смесь паров бензина с воздухом. Горючая смесь, попадая в цилиндры, смешивается с остаточными отработавшими газами и образует рабочую смесь.
Нормальная горючая смесь состоит из 1 кг бензина и 15 кг (или 12 м3) воздуха. Это количество воздуха теоретически необходимо для полного сгорания 1 кг топлива.
Обедненная горючая смесь содержит на 1 кг бензина от 15 до 17 кг воздуха.
Бедная горючая смесь имеет в своем составе свыше 17 кг воздуха на 1 кг бензина.
Обогащенная горючая смесь содержит от 13 до 15 кг воздуха на 1 кг бензина.
Богатая горючая смесь на 1 кг бензина содержит менее 13 кг воздуха.
Для нормальной работы двигателя при различных нагрузках и числах оборотов необходимо иметь соответствующий состав горючей смеси.
При пуске холодного двигателя горючая смесь, приготавливаемая в карбюраторе, должна быть богатой, так как к моменту воспламенения часть паров бензина сконденсируется, осаждаясь на холодных стенках впускного трубопровода и цилиндров, и состав рабочей смеси окажется наилучшим для воспламенения от искры, появляющейся между электродами свечи зажигания.
При малой нагрузке (работа на холостом ходу) для устойчивой работы двигателя горючая смесь должна быть обогащенной. Объясняется это малым коэффициентом наполнения цилиндров горючей смесью и наличием в них значительного количества остаточных отработавших газов, что при нормальном составе горючей смеси не обеспечивает ее воспламенения.
При средней нагрузке (дроссельная заслонка открыта до 85%), когда от двигателя не требуется полной мощности, горючая смесь должна быть обедненной, что обеспечивает экономичную работу двигателя. Некоторое снижение мощности при работе двигателя на этой смеси не имеет значения, поскольку нагрузка на двигатель неполная.
При полной нагрузке (дроссельная заслонка открыта более 85%), когда от двигателя требуется максимальная мощность, горючая смесь должна быть обогащенной. Эта смесь обладает наибольшей скоростью сгорания (30—35 м/с) и обеспечивает получение максимальной мощности. При этом из-за недостатка воздуха (по сравнению с теоретически необходимым) часть топлива, содержащегося в.смеси, полностью не сгорает и, следовательно, не обеспечивается экономичная работа двигателя, т.е. расход топлива увеличивается.
КАРБЮРАТОРЫ. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРОСТЕЙШЕГО КАРБЮРАТОРА
Процесс превращения жидкого топлива в пары и смешивания с воздухом называется карбюрацией, а прибор, в котором совершается этот процесс — карбюратором.
Простейший карбюратор состоит из поплавковой 9 и смесительной 8 камер. В поплавковой камере помещается латунный поплавок /, укрепленный шарнирно на оси 3, и игольчатый клапан 2. В смесительной камере расположен диффузор 7, жиклер 4 с распылителем 5 и дроссельная заслонка 6. Жиклер представляет собой пробку с калиброванным отверстием, рассчитанным на определенную пропускную способность топлива.
При работе двигателя, когда поршень движется вниз и впускной клапан открыт, в цилиндре, впускном трубопроводе и смесительной камере карбюратора создается разрежение, под действием которого из распылителя вытекает бензин со скоростью от 2 до 6 м/с. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора достигает 50—150 м/с.
В
Рис. 30. Простейший
карбюратор:
1 — поплавок; 2 —
игольчатый клапан; 3 — ось; 4,— жиклер;
5 — распылитель;
6 — дроссельная
заслонка; 7 —диффузор;
8 — смесительная
камера; 9 —поплавковая камера
По мере открытия дроссельной заслонки число оборотов двигателя увеличивается; скорость воздуха, проходящего через диффузор, возрастает, и над распылителем увеличивается разрежение. Под действием большого разрежения истечение бензина из распылителя и поступление воздуха через диффузор увеличиваются, но неодинаково; количество проходящего через жиклер и затем вытекающего из распылителя бензина возрастает быстрее.
Следовательно, соотношение паров бензина и воздуха в горючей смеси изменится в сторону обогащения, т. е. простейший карбюратор с одним жиклером не может обеспечить необходимый состав горючей смеси на различных режимах работы двигателя. Поэтому на двигателях устанавливают более сложные карбюраторы, в которых обеспечение нужного состава горючей смеси на всех режимах достигается за счет следующих систем и устройств: главной дозирующей системы, системы пуска, системы холостого хода, экономайзера и ускорительного насоса.
Главная дозирующая система обеспечивает компенсацию смеси, т. е. препятствует ее обогащению и способствует приготовлению постоянного состава обедненной экономичной горючей смеси.