Системы питания автомобильных двигателей

Информация о транспорте » Системы питания автомобильных двигателей

Система питания предназначена для приготовления горючей смеси определенного состава и в необходимом количестве в соответствии с режимом работы двигателя. Она включает устройства для хранения топлива, очистки и подачи воздуха, дозирования воздуха и топлива при образовании горючей смеси и подачи ее в цилиндры, приборы контроля за расходом топлива.

На рис. 1 представлена типичная принципиальная схема системы питания автомобильного карбюраторного двигателя.

Рис. 1. Принципиальная схема системы питания

карбюраторного двигателя:

1 − указатель уровня топлива; 2 − топливный бак; 3 − фильтр-отстойник;

4 − топливопровод; 5 – фильтр тонкой очистки топлива; 6 – карбюратор;

7 – впускной трубопровод; 8 − топливоподкачивающий насос

Основной узел этой системы − карбюратор, предназначен для распыливания, частичного испарения и смешивания воздуха и топлива, обеспечения определенного для каждого режима работы двигателя состава топливовоздушной смеси и изменения в соответствии с изменением режима количества поступающей в цилиндры двигателя смеси.

По принципу дозирования и смесеобразования выделяют два типа систем для карбюраторов: с непосредственной подачей топлива к распыливающему устройству; с предварительным эмульсированием топлива в каналах.

Системы первого типа применяются в карбюраторах автомобильных двигателей в качестве самостоятельных дозирующих систем, например, на режимах больших нагрузок для обогащения смеси (экономайзер, эконостат и т.п.).

Системы второго типа подразделяют на двухжиклерные (воздушные и топливные), многожиклерные и с эмульсионным колодцем. Двухжиклерные используются для холостого хода, эконостата, а также в главных дозирующих системах на карбюраторах старых моделей.

Большинство автомобильных карбюраторов выполняются по типовой схеме с некоторыми конструктивными изменениями. В таких карбюраторах главная дозирующая система включает в себя эмульсионный колодец, который соединен, с одной сторыны, с поплавковой камерой через главный топливный жиклер, а с другой – с распылителем в диффузоре через канал с большим проходным сечением. К главной дозирующей системе через каналы малого диаметра подсоединены переходная система и система холостого хода. Процесс смесеобразования начинается в каналах карбюратора. В большинстве карбюраторов эмульсирование топлива осуществляется подачей воздуха через воздушный жиклер (обычно в системах холостого хода и эконостата), а в главную дозирующую систему − через воздушный жиклер и эмульсионный колодец. Процесс смесеобразования продолжается в диффузоре карбюратора, где топливовоздушная эмульсия, попадая в поток воздуха, перемешивается с ним.

В зависимости от конструктивных особенностей воздушного канала, его назначения и режимов работы карбюратор может иметь от одного до трех диффузоров. Известно, что карбюраторы с одним диффузором и распылителем на многих режимах не могут обеспечить заданную равномерность состава горючей смеси по цилиндрам. Одна из причин этой неравномерности − попадание частиц топлива на стенку, противоположную каналу распылителя. На некоторых режимах возможно стекание топливной пленки по указанной стенке. Поэтому большинство современных карбюраторов в каждом воздушном канале имеет два диффузора, при этом нижняя кромка малого диффузора с распылителем расположена внутри суженной части большого диффузора. На выходе из малого диффузора топливовоздушная смесь подается в воздушный поток, что уменьшает количество топлива, попадающего на стенки смесительной камеры. По сравнению с однодиффузорным карбюратором в малом диффузоре поток воздуха приобретает повышенную скорость, что позволяет улучшить качество распыливания топлива при равном аэродинамическом сопротивлении.

Карбюраторы с тремя диффузороми в настоящее время не находят распространения, т.к. приемлемое качество распыливания обеспечивается в более простом двухдиффузорном карбюраторе в сочетании с комплексом других мероприятий.

При уменьшении нагрузки скорость воздуха в диффузоре снижается, что может привести к ухудшению дробления капель топлива. Процесс распыливания топлива переносится в зону двух щелей, образуемых кромкой дроссельной заслонки и стенками смесительной камеры карбюратора. Высокая интенсивность процесса испарения топлива в этой зоне подтверждается тем, что при низкой температуре воздуха и повышенной влажности на кромке дроссельной заслонки образуется ледяная корка, нарушающая нормальную работу карбюратора.

Для карбюраторных двигателей основные требования к системам смесеобразования сводятся к обеспечению:

– норм на выбросы токсичных веществ с отработавшими газами;

– надежного пуска как холодного, так и прогретого двигателя в широком интервале изменения температуры окружающей среды;

– оптимального состава смеси, близкого к оптимальному, на всех режимах для получения приемлемых индикаторных показателей рабочего процесса;

– возможности устранения отказов, связанных с загрязнением дозирующих систем;

– минимальных затрат на изготовление, диагностирование, обслу-живание и ремонт систем топливоподачи;

– стабильности характеристик карбюратора в различных условиях эксплуатации с учетом климатических условий, износа двигателя и т.п.;

– предельной унификации карбюраторов, бензиновых насосов, фильтров как для различных модификаций двигателей одной модели, так и для различных типов двигателей;

– автоматизации работы подсистем, исключению неквалифицированного вмешательства в их регулировку.

Рассмотрим основные факторы, влияющие на процесс смесеобразования и условия работы двигателя, с точки зрения выполнения перечисленных требований.

Особенностью автомобильного двигателя является широкий диапазон нагрузочных и скоростных режимов. Современный карбюратор обеспечивает: процессы смесеобразования, близкие к оптимальным, на любых режимах и при переходе с одного из них на другой; надежный пуск двигателя, его прогрев при минимальных выбросах токсичных веществ и расходе топлива, а в случае крайней необходимости − переход на непрогретом двигателе на нагрузочные режимы. При торможении автомобиля необходимо отключать подачу топливовоздушной смеси и в нужный момент переходить на нагрузочный режим или режим холостого хода.

Смесеобразование в карбюраторных двигателях является одним из важнейших факторов, определяющих основные эффективные показатели двигателей. Протекание процесса смесеобразования и равномерность распределения смеси (по составу) и антидетонационных присадок по цилиндрам, динамические качества двигателя зависят в основном от следующих факторов:

– фракционного состава бензина, температур испарения отдельных фракций топлива и антидетонатора;

– температуры топлива и воздуха, интенсивности подогрева смеси;

– относительной скорости воздуха и скорости капель топлива, степени турбулентности потока, площади поверхности испарения (капель или слоя пленки топлива), что в значительной степени зависит от дисперсности дробления топлива в распылителе, продолжительности испарения.

Системы питания автомобильных двигателей

Разделы