Организация поста технического обслуживания и ремонта карбюраторов двигателей легковых автомобилей

На восстановление нормальной топливоподачи необходимо определенное время, поэтому подачу топлива необходимо возобновить до снижения частоты вращения коленчатого вала выше минимально устойчивой. Частоту вращения, при которой происходит включение АСХХ, называют порогом срабатывания. При разомкнутой трансмиссии его целесообразно выбирать высоким, а при замкнутой -- низким. Различают два типа ЭПХХ: с электронной системой, устанавливаемой на карбюраторах "Солекс" мод. 2108, и электронно-пневматической системой, устанавливаемой практически на всех моделях карбюраторов легковых автомобилей. Этими системами оснащены карбюраторы типа "Озон" моделей ВАЗ-2105, -2107, К-151 для двигателей; ЗМЗ-402,10, -4021.10, карбюраторы ДААЗ-2140, -2141 для автомобилей "Москвич"; карбюратор К-133 для двигателя МеМЗ-245.

Рисунок 1.20 - Принципиальная схема ЭПХХ

Принципиальная схема ЭПХХ легковых автомобилей представлена на рис. 20. ЭПХХ содержит запорный ЭМК 3, концевой выключатель 2, закрепленный на карбюраторе, и электронный блок 5, управляемый от частоты импульсов системы зажигания и расположенный в моторном отсеке автомобиля. Система управления ЭПХХ карбюратора серии 2108 содержит ЭМК 3 с запорным пластмассовым элементом, датчик положения дроссельной заслонки, представляющий собой контактную пару на упорном винте 2 (концевой выключатель) дроссельной заслонки и механически замыкаемый на "массу" при полностью закрытой заслонке, и электронный блок 5 типа 50.3761, управляемый по частоте электрических импульсов от катушки 4 зажигания. Электронный блок 5, содержащий семь штекеров, обеспечивает непрерывный контроль частоты вращения коленчатого вала путем измерения периода повторения импульсов системы зажигания, снимаемых с катушки 4 зажигания и подаваемых на вывод блока 5, подключенного через один из своих выводов к подводу источника питания 12 В от блока предохранителей. Блок 5 размещен в моторном отсеке автомобиля. При отпущенной педали дроссельных заслонок контакты электрической связи изолированного винта 2 и МП должны быть разомкнуты.

Монтажный блок 6 содержит монтажные колодки Ш1--Ш11, к которым подключены выключатель 1 системы зажигания, катушка 4 зажигания через блок управления, МП и ЭМК. Электрический провод датчика закрытого положения дроссельной заслонки соединен двумя пружинящими усиками с металлической головкой винта 1 дроссельной заслонки и блоком управления 5. ЭМК 3 выполнен в виде нормально закрытого элемента. В момент замыкания электрической цепи игла с наконечником втягивается во внутрь клапана, открывая топливный жиклер. ЭМК 3 имеет неразборную конструкцию и ремонту в эксплуатации не подлежит, поэтому в случае неисправности его необходимо заменить новым элементом.

При отпущенной педали привода дроссельных заслонок выключатель 1 отключает питание ЭМК. Отключение топливоподачи на режимах ПХХ производится при помощи установленного на топливном жиклере системы XX ЭМК 3. Блок управления 5 обеспечивает подачу тока в обмотку ЭМК 3 путем соединения электрической цепи с элементами управления системы топливоподачи. Электрические импульсы тока от катушки зажигания 4 дают информацию о частоте вращения коленчатого вала, а МП дроссельной заслонки сигнализирует о переходе карбюратора на режим XX. Электронный блок 5 отключает через ЭМК 3 подачу топлива при снижении частоты вращения до 2100 мин -1 и снова включает, когда обороты снизятся до 1900 мин -1.

Управляющие импульсы (пропорциональные частоте вращения) подаются на блок 5 управления с конца первичной обмотки катушки 4 зажигания. Блок 5 управления отключает ЭМК 3 только в том случае, если будет замкнут на "массу" концевой выключатель 1 карбюратора, т. e. не нажата педаль дроссельной заслонки. Если нажать на педаль дросселя, то клапан открываться не будет (или включаться, если был отключен). На режиме ПХХ обмотка ЭМК 3 обесточена, и подача топлива через СХХ прекращается. Выключение подачи топлива является результатом одновременной регистрации блоком 5 упр коленчатого вала (более 2000 мин -1) и положения полного закрытия дроссельной заслонки.

Пластмассовый наконечник иглы закрывает топливный жиклер системы XX, напрессованный на втулку корпуса. При отпущенной педали привода дроссельных заслонок концевой выключатель отключает питание на ЭМК 3. На режиме ПХХ при частоте вращения коленчатого вала свыше 2100 мин -1 и при замкнутом на "массу" концевом выключателе карбюратора (педаль отпущена) запорный ЭМК 3 выключается, подача топлива прекращается. При снижении частоты вращения на ПХХ до 1900 мин -1 блок управления 5 включает ЭМК 3 (хотя МП включен на "массу"), начинается подача топлива через жиклер СХХ, двигатель постепенно выходит на режим XX. При выключенном зажигании происходит обесточивание ЭМК, подача топлива прекращается, что исключает возможность самовоспламенения горючей смеси. Система управления ЭПХХ не оказывает влияния на работу двигателя на других режимах.

Эконостат обеспечивает необходимое обогащение горючей смеси при повышенной частоте вращения коленчатого вала при полностью открытых дроссельных заслонках. Конструктивно эконостат представляет собой вертикальный топливный канал, начинающийся над уровнем топлива в поплавковой камере и поднимающийся практически на максимально возможную высоту в пределах габаритов карбюратора. В отечественных карбюраторах различают два типа эконостатов. Эконостат производства ОАО "ПеКАР" (Рисунок 1.21) содержит вертикальный топливный канал 1 и распылитель в виде трубки со срезом 2, выходящий в главный воздушный канал карбюратора над малым диффузором.

Рисунок 1.21 - Схема эконостата карбюратора ОАО "ПеКАР" давления двух факторов: повышенной частоты вращения

Рисунок 1.22 - Схема эконостата карбюратора ДААЗ

В эконостатах производства ДААЗ распылитель 6 размещен в корпусе малого диффузора над распылителем главной дозирующей системы. Эконостат содержит топливный канал 3 с топливным жиклером 7, эмульсионный канал 4 с воздушным 2 и эмульсионным 5 жиклерами.

Принцип действия эконостатов обеих конструкций одинаков. По мере увеличения расхода воздуха (увеличивается разрежение в диффузорах) происходит увеличение столба топлива в вертикальном топливном канале. После заполнения топливом этого канала дальнейшее увеличение расхода воздуха приводит к пропорциональному возрастанию расхода топлива через распылитель. Наибольшее распространение в конструкциях карбюраторов автомобилей семейства ВАЗ получил эконостат, конструктивно совмещенный с ГДС (Рисунок 1.23).

Он содержит топливный 8, воздушный 7 и эмульсионный 5 жиклеры, канал б и эмульсионный канал 4 распылителя 1, выходящего в малый 2 и большой / диффузоры. Воздушный жиклер 7 размещен над уровнем топлива в поплавковой камере 14, подача топлива в которую осуществляется через штуцер 11, топливный фильтр 10, топливный клапан 9 с иглой 12. Необходимый уровень топлива поддерживается с помощью поплавка 13. По мере открытия дросселя 18 под действием разрежения топливо через топливный жиклер 15 ГДС поступает в эмульсионный колодец 16, эмульсионную трубку 17 и распылитель 3 в главный воздушный канал.

Рисунок 1.23 - Схема эконостата, совмещенного с ГДС

Разрежение в эмульсионном канале 4 уменьшается за счет поступления воздуха через воздушный жиклер 7. Поэтому вступление в работу эконостата происходит при больших расходах воздуха через главный воздушный канал карбюратора. Отсутствие в эко-ностате подвижных элементов обеспечивает надежную и стабильную его работу.

Система эконостата карбюратора ВАЗ-2105, -2108 (Рисунок 1.24) содержит топливный жиклер 8, сообщенный через топливный канал 9 с поплавковой камерой 10, воздушный жиклер 7, размещенный в крышке 4 поплавковой камеры и сообщенный через канал б с эмульсионным жиклером 5, и распылитель 3 с каналом 2, выходящим в главный воздушный канал 1.

Рисунок 1.24 - Схема эконостата карбюратора ВАЗ-2105 и-2108

Под действием разрежения топливо из поплавковой камеры через топливный канал 9, топливный жиклер 8 перетекает в канал 6, где смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 7, проходит через эмульсионный жиклер 5 и эмульсионный канал 2 в главный воздушный канал. Эконостат не может обеспечить быстрый переход на обогащенную горючую смесь при полном открывании дросселя. Для этой цели применяют специальную дозирующую систему, получившую название экономайзера.

Ускорительный насос служит для обогащения смеси при резком открытии дроссельной заслонки и увеличении нагрузки на двигатель. Ускорительные насосы имеют механический или вакуумный, привод. На рисунке 1.25 приведена схема ускорительного насоса с механическим приводом. При закрытой дроссельной заслонке 9 поршень 13 ускорительного насоса через жесткую связь устанавливается в верхнее положение. Топливо через шариковый обратный клапан 12 заполняет цилиндр насоса. Нагнетательный клапан 7 в этом положении под действием собственной силы тяжести закрывает седло, перекрывая тем самым доступ воздуха через распылитель 6 насоса в поплавковую камеру 1.

При резком открытии дроссельной заслонки рычаг 10 дроссельной заслонки через шток 11 и планку 2 воздействует на пружину 14, которая сжимается, и поршень 13 под действием ее силы движется вниз. При этом в цилиндре насоса под поршнем создается давление, в результате чего закрывается обратный клапан. Вследствие этого топливо перетекает по каналу 8 и открывает нагнетательный клапан 7, затем через жиклер 5 впрыскивается в смесительную камеру карбюратора и смесь обогащается. В рассмотренной конструкции ускорительного насоса привод выполняют так, чтобы в начальные моменты открытия дроссельной заслонки ход поршня был больше, чем в середине открытия. Это делается для компенсации обеднения смеси в начальный период. Кроме того, в большинстве насосов усилие от планки 2 на поршень насоса передается не непосредственно, а через пружину. Этим увеличивается время впрыска топлива (затяжной впрыск), и предохраняются детали привода от поломки, так как из-за малого диаметра жиклера 5, при очень резком нажатии на педаль управления дроссельной заслонкой противодавление в цилиндре насоса может возрасти до такой величины, что тяги могут погнуться. В некоторых конструкциях ускорительных насосов предусмотрена перестановка закрепления штока 11 на меньшее плечо действия. Этим обеспечивается сезонная регулировка производительности насоса.

Рисунок 1.25 - Схема эконостата и ускорительного насоса: 1 - поплавковая камера; 2 - планка привода ускорительного насоса; 3 - жиклер эконостата; 4 - распылитель эконостата; 5 - жиклер ускорительного насоса; 6 - распылитель ускорительного насоса; 7 - нагнетательный клапан; 8 - топливный канал; 9 - дроссельная заслонка; 10 - рычаг дроссельной заслонки; 11 - шток привода ускорительного насоса; 12 - обратный клапан; 13 - поршень ускорительного насоса; 14 - пружина поршня.

Летом устанавливают меньшую производительность, зимой -- большую. С этой целью на конце рычага 10 делают не одно, а два или три отверстия для закрепления штока 11. Чем ближе это отверстие к оси дроссельной заслонки, тем меньше ход поршня и производительность насоса. При резком открывании дроссельных заслонок происходит обеднение горючей смеси, обусловленное различной плотностью топлива и воздуха, а следовательно, и скоростью поступления их в цилиндры двигателя. Ускорительный насос предназначен для увеличения подачи топлива в зону диффузора карбюратора и обеспечивает обогащение горючей смеси. Его относят к числу наиболее важных обогатительных систем. Конструктивно насос может быть выполнен плунжерным или диафрагменным (Рисунок 1.26). Он имеет полости изменяемого объема с определенным запасом в них топлива. Способ изменения объема полости определяет конструктивные особенности насоса.

Насос поршневого типа (см. рисунок 1.26, а) содержит полость изменяемого объема, сообщенную через обратный клапан 9 и канал с поплавковой камерой, а через нагнетательный канал с нагнетательным клапаном 3. Поршень 2 жестко закреплен на штоке 4 и снабжен манжетой 1, изготовленной из эластичного материала (кожа, резина и др.). В некоторых конструкциях манжета 1 отсутствует. Привод УН состоит из тяги 8, нажимной планки 7 и демпфирующей пружины 6, предотвращающей повреждение деталей ускорительного насоса при резком открывании дроссельной заслонки или при засорении распылителя УН. Производительность УН регулируют путем изменения хода штока ускорительного насоса при помощи регулировочной гайки 5. В процессе заполнения полости изменяемого объема обратный клапан 9 открыт, а нагнетательный закрыт. При рабочем ходе усилие через планку 7 передается на пружину б и сжимает ее. Пружина в дальнейшем, выпрямляясь, обеспечивает затяжное впрыскивание топлива через распылитель в главный воздушный канал первичной камеры. Привод УН поршневого типа конструктивно объединен в один узел с приводом экономайзера.

Рисунок 1.26 - Ускорительный насос поршневого (а) и диафрагменного (б) типов Конструкция УН поршневого типа реализована в карбюраторах К-126П, -126Н, -126ГМ, -133, -133М и др.

Насос диафрагменного типа с механическим приводом (см. рисунок 1.26, б) содержит полость переменного объема с возвратной пружиной 13, перепускной жиклер 10, обратный клапан 11, канал 12, мембрану 14, нагруженную демпфирующей пружиной 15, и кулачок 19 привода, жестко посаженный на ось дроссельной заслонки. Перепускной жиклер выполнен в корпусе насоса и обеспечивает перепуск топлива при случайных колебаниях дроссельной заслонки из-за неровности дороги. Насос монтируют на фланце поплавковой камеры карбюратора. Он снабжен диафрагмой 14 с жестким центром, выполненным в виде двух тарелок, демпфирующей пружиной 15, толкателем 16 и роликом, размещенным на конце рычага 18. Диафрагма 14 нагружена пружиной 13, размещенной в рабочей полости переменного объема. Всасывающий клапан 11 выполнен в виде шарика, размещен в вертикальном канале и сообщен через канал с поплавковой камерой. Впускной клапан обеспечивает свободное пропускание топлива из поплавковой камеры в рабочую полость при ходе всасывания. Клапан 11 препятствует выходу топлива обратно при ходе нагнетания в период открытия дроссельной заслонки.

Нагнетательная линия 12 насоса содержит распылитель с калиброванным отверстием и нагнетательный шариковый клапан, размещенный в полости топливоподающего винта и препятствующий подаче воздуха в полость при ходе всасывания. Он пропускает топливо к распылителю только при ходе нагнетания. Наличие подобного отверстия исключает мгновенный выброс топлива через распылитель в зону малого диффузора первичной камеры. Топливо из УН поступает в основную камеру через распылитель с калиброванным отверстием, препятствующим быстрому впрыскиванию топлива. В головке диафрагмы 14 между подпятником, контактирующим с рычагом 17, и жестким центром размещена жесткая демпфирующая пружина 15. Наличие такой пружины 15 обеспечивает затяжное впрыскивание топлива УН, предотвращающее провалы в работе двигателя. Насос снабжен также дренажным каналом с перепускным жиклером 10, соединяющим рабочую полость насоса с поплавковой камерой. Выходное отверстие дренажного канала выполнено в стенке поплавковой камеры недалеко от топливозаборного отверстия. Дренажный канал с жиклером и регулировочным винтом предназначен для корректировки (уменьшения) подачи топлива УН при медленном открытии дроссельных заслонок, когда нет необходимости подачи дополнительного топлива. Жиклер 10 выполнен в корпусе насоса и обеспечивает перепуск топлива при случайных колебаниях дроссельной заслонки из-за неровности дороги. Топливо из поплавковой камеры забирается через канал в ее стенке и проходит через впускной клапан 11 и поступает в полость. Ход всасывания происходит за счет упругости пружины 13 диафрагмы, а ход нагнетания за счет пружины 15. При повороте дроссельной заслонки по часовой стрелке кулачок 19 через рычаги 18 и 17, толкатель 16 воздействует на пружину 15 и сжимает ее. Выпрямляясь, пружина 15 через мембрану 14 вытесняет топливо по каналу 12 через шариковый клапан и распылитель, препятствующий быстрому впрыскиванию топлива. Вытесненное мембраной 14 топливо по каналам через выпускной шариковый клапан с упором и через канал 12 и распылитель обеспечивает затяжное впрыскивание топлива в главный воздушный канал.

Распылитель, выведенный в главный воздушный канал между малым диффузором и стенкой, крепится при помощи полого винта крепления 8 с шариковым нагнетательным клапаном. Кулачок 19 УН исполнен плоским стальным с креплением путем расклепки конца оси дроссельной заслонки. Конструкция УН диафрагменного типа реализована на всех модификациях карбюраторов семейства ДААЗ и ОАО “ПеКАР”(типа К-151). Наиболее важными характеристиками УН являются закон подачи топлива и его производительность. При резком открытии дроссельной заслонки, когда диафрагма УН удерживается относительно медленно удаляемым топливом, не может быстро переместиться на расстояние, определяемое ходом рычага, пружина 13 сжимается и затем, по мере удаления топлива из полости насоса, медленно распрямляется, обеспечивая, во-первых, защиту диафрагмы от разрыва большим давлением топлива, а во-вторых, растягивание процесса впрыскивания на 1,0--1,2 с, что требуется для обеспечения устойчивой работы двигателя. Ускорительный насос диафрагменного типа с механическим приводом обладает более высокой стабильностью в работе и благоприятными характеристиками, что обеспечило преимущественное его распространение. Его конструкция может быть представлена двумя наиболее типичными схемами. Ускорительный насос карбюраторов ВАЗ-2105, ДААЗ-2140, -2141, К-151 и К-156 (рис. 27, а) содержит полость 15 изменяемого объема, сообщенную через канал 17, обратный клапан 4 с седлом 2 и перепускной жиклер 3 с поплавковой камерой 1 и через канал 7 с клапаном 9 топливного жиклера 8 с распылителем 10, мембрану 14, нагруженную пружинами 16 и 11, наконечник, размещенный в крышке 13, и рычаг 12. Впрыскивание топлива осуществляется только в первичную камеру карбюратора. Насос содержит регулировочный винт 5 и упор 6.

Рисунок 1.27 - Схема УН диафрагменного типа карбюраторов ВАЗ-2105 (а) и ВАЗ-2108 (б)

Ускорительный насос карбюраторов 2108, 2109 и 21081 содержит полость 6 изменяемого объема с пружиной 15, сообщенную через канал 11, обратный клапан 13 с седлом 12, нагнетательный клапан 10 с корпусом 7, распылителями 9 и 8, выведенными в каждую камеру карбюратора, мембрану 5, нагруженную пружиной 1. При рабочем ходе усилие через рычаги 14 и 3, наконечник 2, размещенный в крышке 4, воздействует на мембрану 5 и обеспечивает затяжное впрыскивание топлива в каждую камеру карбюратора. Из рассмотренных характеристик УН наиболее важными являются производительность и закон подачи топлива. Насосы поршневого типа снабжены средствами регулирования производительности, а у диафрагменных они имеются только на карбюраторах ДААЗ первых выпусков. Ускорительный насос, устанавливаемый на автомобилях ВАЗ-2101, снабжен подвижным роликом, размещенным на конце рычага 13 и кинематически связанным с кулачком 12 привода. Профиль кулачка выбран таким, что обеспечивает максимальную подачу топлива в начальный момент открывания дросселя. Диафрагма 1 кинематически связана через демпфирующую пружину (на рисунке не показана) с толкателем 15 и нагружена со стороны первичной камеры цилиндрической пружиной 14, размещенной в полости переменного объема.

Рисунок 1.28 - Схема УН карбюратора ВАЗ-2101

Нагнетательная линия насоса содержит впускной шариковый клапан 2, перепускной клапан 3, камеру 4 паров топлива, нагнетательный клапан, размещенный в топливоподающем винте 6, и распылитель 5 с калиброванным отверстием. Кулачок 12 привода также связан кинематически через рычаг 11 и шток 10 с клапаном 8 разбалансировки поплавковой камеры 9, перекрывающим выход 7 канала разбалансировки. Калиброванное отверстие исключает мгновенный выброс топлива через распылитель 5 в зону диффузора первичной камеры. Одновременно с этим наличие демпфирующей пружины обеспечивает затяжное впрыскивание топлива УН, предотвращая провалы в работе двигателя. Впускной клапан выполнен в виде шарика 2 и ограничителя его хода, запрессованного в стенке поплавковой камеры.

Клапан 2 обеспечивает свободное пропускание топлива из поплавковой камеры через отверстие в ее стенке со стороны УН в полость переменного объема при закрытой дроссельной заслонке и препятствует выходу топлива при начале ее движения. Для обеспечения надежной работы насоса предусмотрена камера 4 паров топлива. Нагнетательная линия насоса содержит нагнетательный шариковый клапан, размещенный в полости топливоподающего винта 6, пропускающий топливо к распылителю и препятствующий подаче воздуха в полость при всасывании топлива, и распылитель 5. Распылитель выполнен в виде удлиненного носика, выведенного в главный воздушный канал первичной камеры и закрепленного с помощью полого винта. Он снабжен калиброванным каналом, препятствующим быстрому впрыскиванию топлива. Одновременно с этим наличие демпфирующей пружины обеспечивает затяжное впрыскивание топлива УН, предотвращающим провалы в работе двигателя. Перепускной жиклер 3 выполнен в корпусе насоса и обеспечивает перепуск топлива в поплавковую камеру 9 при случайных колебаниях дроссельной заслонки из-за неровности дороги. Насос снабжен дренажным каналом с жиклером диаметром 0,4 мм, соединяющим рабочую полость переменного объема с поплавковой камерой. Выходное отверстие канала расположено в стенке поплавковой камеры.

Дренажный канал с жиклером предназначен для корректировки (уменьшения) подачи топлива УН при медленном открытии дроссельной заслонки, когда отсутствует необходимость подачи дополнительного топлива. Ход всасывания топлива происходит за счет упругости пружины 14 диафрагмы, а нагнетание топлива -- за счет силового воздействия рычага привода на торец толкателя 15 диафрагмы. При повороте дроссельной заслонки по часовой стрелке кулачок через рычаги и толкатель 15 воздействует на демпфирующую пружину и сжимает ее. Выпрямляясь, демпфирующая пружина через диафрагму 1 вытесняет топливо по каналу, через шариковый клапан и распылитель 5 в главный воздушный канал. Увеличение общего количества топлива, подаваемого УН, не всегда устраняет дефекты при разгоне автомобиля. Важным параметром является бесперебойная и эффективная подача топлива при небольших открытиях дросселя, характерных для реальных условий эксплуатации автомобиля и особенно в момент открытия второй камеры карбюратора.

В последующих конструкциях карбюраторов ДААЗ применено двойное впрыскивание топлива в каждую камеру и изменена конструкция кулачка привода.

Рисунок 1.29 - Схема УН карбюратора ВАЗ-2108

Ускорительный насос карбюратора ДААЗ-2108 содержит диафрагму 3, топливный жиклер с обратным клапаном 8, топливоподающий полый винт с шариковым нагнетательным клапаном 2, двуплечий рычаг 5 механического привода, кинематически связанный с толкателем 4, нагруженным пружиной со стороны диафрагмы 3, и распылители 1, размещенные в первичной и вторичной камере соответственно. Рычаг 5 кинематически связан с профильным кулачком 6, размещенным на оси дроссельной заслонки первичной камеры. Основные элементы насоса размещены во фланце, закрепленном на корпусе поплавковой камеры 2 карбюратора. Распылители 1 установлены в длинных трубках на держателе, в котором размещен шариковый нагнетательный клапан. Держатель распылителей 1 размещен в гнезде корпуса карбюратора, уплотнен резиновым кольцом и зафиксирован только его крышкой. Всасывающий клапан 2 УН размещен в нижней части вертикального канала под распылителем и свободно пропускает топливо из поплавковой камеры в полость под диафрагмой при ходе всасывания (в период закрытия дроссельной заслонки).

Клапан препятствует выводу топлива обратно при ходе всасывания и пропускает топливо к распылителям 1 при ходе нагнетания. В головке между диафрагмой 3 и подпятником, контактирующим с рычагом 5, размещена жесткая пружина. При резком открывании дроссельных заслонок 7 и 9 демпфирующая пружина привода сжимается, а затем, разжимаясь, обеспечивает затяжное впрыскивание топлива, гарантируя беспровальную работу двигателя. Забор топлива из поплавковой камеры осуществляется через горизонтальный канал 1, сообщенный с вертикальным каналом перед всасывающим клапаном 8. Ход всасывания происходит за счет упругости пружины диафрагмы, а ход нагнетания -- за счет силового воздействия рычага привода на торец головки диафрагмы. Эффективность работы УН в значительной мере определяется профилем кулачка привода, реализующим заданный закон впрыскивания топлива. В конструкции карбюратора автомобиля "Ока" ВАЗ-1111 применен УН с двойным впрыскиванием топлива. Многопрофильный кулачок обеспечивает впрыскивание топлива при разгоне автомобиля при частичном открывании дросселя (Рисунок 1.30). УН содержит диафрагму 3, обратный клапан 4, регулировочный винт 5 и регулируемый топливный жиклер 10, толкатель 2, кинематически связанный с мембраной, рычаг привода 1, кинематически связанный с кулачком 9 и дроссельной заслонкой 8, шариковый клапан 7 и распылитель 6 с выходом струи в первичную и вторичную камеры. При закрытой дроссельной заслонке пружина отводит диафрагму влево, обеспечивая заполнение объема камеры насоса топливом через шариковый обратный клапан 4. При открывании дроссельной заслонки кулачок действует на рычаг, а диафрагма обеспечивает через клапан и распылитель подачу топлива в смесительные камеры, обогащая горючую смесь.

Рисунок 1.30 - Схема УН карбюратора ВАЗ-1111

Сезонная регулировка подачи топлива УН не предусмотрена, поэтому она определяется только профилем кулачка. При резком открытии дроссельной заслонки 8 кулачок 9 через двуплечий рычаг 1 и толкатель 2 воздействует на диафрагму 3 и перемещает ее. Топливо под действием диафрагмы 3 вытесняется из камеры и поступает через шариковый клапан 7 к распылителю 6 первичной и вторичной камер. Заданный профиль кулачка 9 позволяет осуществлять впрыскивание топлива в каждую камеру карбюратора в зависимости от исходного режима разгона автомобиля. Наличие в системе УН пружины обеспечивает затяжную подачу топлива, исключающую провалы в работе двигателя. При закрытии дросселя под действием пружины диафрагма отводится влево, и освободившийся объем камеры заполняется топливом через шариковый клапан 4. Производительность УН является наиболее важной его характеристикой. Ее влияние на ВВ при испытании легкового автомобиля по ездовому циклу показывает, что уменьшение производительности УН 14 до 3 см3 за 10 полных ходов мембраны снижает содержание СО и СmНn в ОГ в 1,8 раза. Минимальное содержание СО и СmНn в ОГ достигается при производительности УН 3 см3 за 10 полных ходов поршня УН. При такой производительности УН сохраняются динамические качества автомобиля и резко снижается содержание вредных веществ в ОГ.

Пусковое устройство служит для обогащения смеси при пуске холодного двигателя. Оно представляет собой воздушную заслонку 1, установленную в воздушном патрубке карбюратора, которая в закрытом положении не пропускает воздух в смесительную камеру. Управление воздушной заслонкой осуществляется, как правило, с помощью троса, выведенного в кабину водителя на панель. При пуске холодного двигателя и полном закрытии воздушной заслонки в диффузоре карбюратора создается большое разрежение. Оно способствует интенсивному вытеканию топлива из распылителя Главного дозирующего устройства, и смесь сильно обогащается. Чтобы предотвратить излишнее обогащение смеси при пуске двигателя, умело подбирают степень закрытия заслонки. Обычно она зависит от температуры двигателя, марки топлива и состояния двигателя. Увеличение разрежения в смесительной камере карбюратора зависит не только от степени закрытия воздушной заслонки, но и от величины открытия дроссельной заслонки. Самое малое разрежение будет при положении дроссельной заслонки, обеспечивающем холостой ход двигателя. Но для пуска холодного двигателя этого может оказаться недостаточно. Чтобы увеличить разрежение, дроссельную заслонку слегка приоткрывают. Во многих карбюраторах для этого воздушную заслонку соединяют тягами и рычажками с дроссельной заслонкой. Благодаря такой связи при полном закрытии воздушной заслонки будет обеспечиваться открытие дроссельной заслонки на некоторый угол. Обычно для каждого типа карбюратора величина открытия дроссельной заслонки подбирается заводом-изготовителем и изменять ее при эксплуатации не рекомендуется.

Рисунок 1.31 - Схема пускового устройства карбюратора: 1 -- воздушная заслонка; 2-- пружина клапана; 3-- предохранительный клапан; 4 -- дроссельная заслонка.

Как только произойдет пуск холодного двигателя при полностью закрытой воздушной заслонке, смесь может очень сильно обогатиться. Поэтому воздушную заслонку рекомендуется приоткрывать сразу после начала работы двигателя. Если водитель не успевает сделать это в начальный момент работы двигателя, уменьшение разрежения в карбюраторе происходит автоматически благодаря срабатыванию предохранительного клапана 3, который установлен на воздушной заслонке и удерживается в закрытом положении пружиной 2. При значительном увеличении разрежения и возрастания давления воздуха на заслонку пружина предохранительного клапана сжимается и воздух проходит в смесительную камеру. Сам клапан в это время начинает издавать характерный шум, сигнализируя о необходимости ручного открытия воздушной заслонки. В некоторых карбюраторах для исключения излишнего переобогащения горючей смеси при увеличении открытия дроссельной заслонки во время прогрева воздушную заслонку устанавливают несимметрично относительно потока воздуха.

Под действием разности давлений потока воздуха на обе части такой заслонки она стремится открыться, уменьшая обогащение смеси. Приготовление горючей смеси при пуске двигателя основано на использовании пусковых фракций бензина. Их количество в бензине невелико и составляет не более 10 % общего его расхода. С понижением температуры окружающего воздуха, условия испарения бензина во впускном тракте заметно ухудшаются и 90--95 % топлива оседает в виде топливных продуктов (ТП) на стенках впускного тракта, карбюратора и камеры сгорания двигателя. Одновременно с появлением первых вспышек ТП достигает цилиндра и практически полностью испаряется. Заметное переобогащение горючей смеси в период пуска сопровождается повышенным содержанием СmНn в ОГ. Эффективность процесса пуска холодного двигателя оценивают по величине и характеру изменения различных ВВ. Характерной особенностью режимов пуска является высокий уровень концентраций СmНn в ОГ. После 10 циклов содержание СmНn достигает 35 000 ppm (3,5 %) и более, а затем оно резко сокращается, достигая постоянного значения после 40--50 циклов. Повышенное содержание кислорода в ОГ при первых циклах после пуска холодного двигателя является следствием большого коэффициента а и неполного сгорания горючей смеси.

Основные причины перебоев воспламенения рабочей смеси связаны с ее переобогащением и неоптимальным углом опережения зажигания. Подача дополнительной части топлива пусковой системой во время первых 2--3 рабочих циклов является достаточной для создания горючей смеси нормального состава (? = 1) для 12--15 рабочих циклов двигателя. Первые рабочие циклы происходят в диапазоне изменения ? от 1,75 до 1,0. Для обеспечения воспламенения горючей смеси при первых циклах целесообразно подавать в цилиндры относительно бедную горючую смесь, так как в начальный период пуска в камере сгорания количество остаточных газов незначительно, а коэффициент наполнения горючей смесью достигает значительной величины. Содержание СО в ОГ при пуске по мере обеднения горючей смеси снижается. Содержание N0х из-за невысокой температуры в цилиндре при пуске также незначительно.

Пусковая характеристика является одним из важнейших параметров карбюратора. Она представляет собой зависимость массового расхода топлива от массового расхода воздуха, поступающего в карбюратор при закрытой воздушной заслонке. Характер протекания процессов пуска и прогрева холодного двигателя зависит от внешних условий. В условиях низких температур они имеют ряд особенностей. Во время пуска двигателя частота вpaщения коленчатого вала составляет лишь 50--75 мин-1. Поэтому скорость потока воздуха во впускном трубопроводе в 8--10 раз меньше, чем на режимах холостого хода, когда частота вращения 800 - 1000 мин-1. Понижение температуры окружающего воздуха, отсутствие подогрева и плохое распыливание топлива заметно ухудшают условия его испарения. В результате этого 90--95 % топлива не испаряется и оседает на стенках ВТ и цилиндров в виде жидкой пленки. В результате образующаяся горючая смесь чрезвычайно обедняется, и пуск двигателя затруднен. Поэтому для обеспечения холодного пуска необходимо подавать обогащенную смесь с ? = 0,04-0,05 (хотя предел воспламенения горючей смеси наступает при ? = 0,5), так как в этом случае в цилиндры двигателя поступают лишь легкие фракции бензина, а остальная его часть выбрасывается вместе с ОГ в глушитель.

В общем виде пусковая система представляет собой воздушную заслонку с приводом, конструктивное выполнение которого является критерием для их классификации. По типу привода пусковые системы можно разделить на четыре группы: воздушная заслонка с ручным приводом, полуавтоматическая воздушная заслонка, автоматическая воздушная заслонка и специальный пусковой карбюратор. До недавнего времени наибольшее распространение получали механические пусковые устройства в виде воздушной заслонки, снабженной подпружиненным тарельчатым клапаном и системой рычагов, обеспечивающих приоткрытие дроссельной заслонки при закрытой воздушной заслонке. Подобные конструкции пусковых систем пока еще находятся в эксплуатации. Воздушную заслонку 4 (рис. 2) размещают эксцентрично во входном патрубке 3 первичной камеры карбюратора. Для предотвращения переобогащения горючей смеси при полностью закрытой воздушной заслонке в ней предусмотрен тарельчатый клапан 1 с пружиной 2, открывающийся автоматически под действием перепада давлений и обеспечивающий перепуск воздуха через отверстия в заслонке во впускной тракт. Воздушная заслонка кинематически связана с дроссельной заслонкой 8 первичной камеры с помощью рычага 5 привода воздушной заслонки, тяги 6, связанной с двуплечим рычагом 7 привода дроссельной заслонки, и рычага 9 привода дроссельной заслонки, связанной с педалью управления карбюратором.

Следует отметить, что при полностью закрытой воздушной заслонке дроссельная должна быть приоткрыта на определенный угол. Необходимый угол обеспечивают с помощью регулировочного винта, установленного на корпусе смесительной камеры. Обогащение горючей смеси при пуске холодного двигателя или его прогреве достигается путем полного закрытия воздушной заслонки. В этом случае разрежение в диффузоре резко возрастает, увеличивая количество топлива, вытекающего через распылитель. Разрежение в диффузоре можно регулировать изменением силы натяжения пружины 2 клапана 1 пускового устройства. При закрытой воздушной заслонке доступ воздуха в главный воздушный канал прекращается, что приводит к резкому повышению в нем разрежения и, как следствие, к значительному переобогащению горючей смеси. При перепуске воздуха через клапан 1 постигаются уменьшение разрежения в главном воздушном канале и увеличение поступления воздуха в него. Горючая смесь становится более пригодной к воспламенению. После пуска двигателя в первый момент водитель должен приоткрыть воздушную заслонку, иначе может произойти забрызгивание свечей топливом, а затем и остановка двигателя. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку необходимо постепенно открывать, а затем необходимо открыть ее полностью.

Рисунок 1.32 - Механическое пусковое устройство

Рассмотренная конструкция, хотя и обеспечивает пуск холодного двигателя, но лишь частично исправляет пусковую характеристику и не исключает значительное переобогащение горючей смеси. Для устранения указанных недостатков последние модели карбюраторов оснащают преимущественно полуавтоматическими пусковыми устройствами, обеспечивающими эффективное управление процессами топливоподачи на режимах пуска и прогрева холодного двигателя. В качестве исполнительного механизма в таких пусковых устройствах используют диафрагменный механизм, автоматически приоткрывающий воздушную заслонку на определенный угол после пуска двигателя. В отечественной практике пусковые устройства с полуавтоматическими системами управления воздушной заслонкой (рис. 3) впервые были применены на карбюраторах автомобилей ВАЗ-2101 и ВАЗ-2103.

Рисунок 1.33 - Полуавтоматическое пусковое устройство

Пусковое устройство содержит воздушную заслонку 2, размещенную во входном патрубке 1 первичной камеры, дроссельную заслонку 15 и диафрагменный механизм. Последний содержит корпус 7 и крышку 9, разделенные между собой мембраной 8 с образованием подмембранной 13 и надмембранной 12 полостей. В крышке 9 размещены регулировочный винт 10 и пружина 11, опирающаяся на тарелку мембраны 8, кинематически связанную через шток 6, тягу 4 и рычаг 3 привода с воздушной заслонкой 2. Надмембранная полость 12 через жиклер 5 и канал 14 соединена с задроссельным пространством 16 карбюратора. Перед пуском холодного двигателя воздушная заслонка 2 закрывается. (Подкачивать топливо УН в карбюраторах с такими устройствами крайне нежелательно. Это особенно важно в случае засорения дренажного канала во впускном трубопроводе.)

В момент пуска двигателя в задроссельном пространстве 16 разрежение резко возрастает и передается по каналу 14 через жиклер 5 в надмембранную полость 12. Под действием разрежения мембрана 8 прогибается, и ее тарелка доходит до винта 10, перемещая при этом тягу 4 через шток 6. Воздушная заслонка 2 под, действием рычага 3 поворачивается в результате на определенный угол. Дальнейшим шагом в развитии конструкции карбюратора явилось создание автоматических систем управления пуском и прогревом холодного двигателя (Рисунок 1.34). Такие системы были использованы в некоторых модификациях карбюраторов типа "Озон", маркируемых индексами ВАЗ-2105 и ВАЗ-2107. Это устройство отличается от полуавтоматического наличием термосилового элемента, снабженного температурным датчиком 12 с твердым наполнителем по аналогии с датчиком термостата системы охлаждения двигателя.

Рисунок 1.34 - Автоматическая система пуска и прогрева

После пуска холодного двигателя разрежение из задроссельного пространства по каналу 18 передается в наддиафрагменную полость 14, воздействует на диафрагму 15 и через тягу 16 и рычаг 5 приоткрывает воздушную заслонку 4, размещенную на оси 7. Одновременно с этим дроссельная заслонка 1 через рычаги 3 и 2 при полностью закрытой воздушной заслонке 4 несколько приоткрывается. Подвод и отвод жидкости из системы охлаждения осуществляются через входной и выходной штуцеры 13 и 11 соответственно. Температурный датчик 12 нагревается и расширяется, преодолевает усилие пружины 9, размещенной в корпусе 10, и через шток 8, рычаги 6 и 5 обеспечивает дополнительное открывание воздушной заслонки 4. Промежуточное положение воздушной заслонки 4 обеспечивается с помощью телескопической тяги 17, снабженной пружиной. Параметры открытия воздушной заслонки определяются подбором характеристик температурного датчика. Однако из-за недостаточной надежности работы автоматические системы холодного пуска двигателя в отечественных карбюраторах не получили широкого применения. Система пуска карбюраторов ДААЗ-21081 и -1111 (Рисунок 1.35) применяется на автомобилях соответственно ЗАЗ-1102 "Таврия" и ВАЗ-1111 "Ока". Система пуска снабжена рычагом с тремя рабочими профилями.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5