Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка двух карбюраторов для равномерной работы двигателя

Регулировка двух карбюраторов для равномерной работы двигателя

Для регулировки работы двигателя на холостом ходу прежде всего описанным выше способом регулируют отдельно карбюратор каждого цилиндра (как у одноцилиндрового двигателя). При регулировке работы карбюратора одного цилиндра другой цилиндр выключают, снимая провод со свечи зажигания. Снятый провод накоротко замыкают на массу, чтобы не вызвать пробоя обмотки высокого напряжения катушки зажигания. У оболочек тросов обоих карбюраторов устанавливают необходимый свободный ход, иначе тросы приподнимут дроссельные золотники. Если при регулировке двигатель останавливается, то повторный его пуск производят при включенных в работу обоих цилиндрах.
После раздельной регулировки карбюраторов, попеременно снимая провода со свечей зажигания правого и левого цилиндров, определяют на слух, в каком из них вспышки происходят чаще. Предположим, что вспышки чаще происходят в правом цилиндре. Тогда у правого карбюратора при выключенном левом цилиндре немного отвертывают винт 3 (рис. 75) до необходимого уменьшения числа оборотов коленчатого вала двигателя. Однако значительно уменьшать число оборотов по сравнению с первоначально отрегулированным числом оборотов нельзя, чтобы не вызвать перебоев в работе двигателя, т. е. каждый цилиндр двигателя должен работать бесперебойно. Затем несколько увеличивают число оборотов коленчатого вала при работе левого цилиндра двигателя.
После раздельной регулировки работы цилиндра, приоткрыв ручкой управления дроссельные золотники, увеличивают число оборотов коленчатого вала до средних и закрывают дроссельные золотники. Правильно отрегулированный исправный двигатель должен продолжать равномерно работать с малым числом оборотов холостого хода, не останавливаясь.
После регулировки холостого хода карбюраторов необходимо отрегулировать совместную работу карбюраторов для обеспечения одновременности перехода обоих цилиндров с режима холостого хода на режим нагрузок. В противном случае при открывании дроссельных золотников один из цилиндров начнет работать с задержкой.
Эту регулировку выполняют на двигателе, работающем на холостом ходу. Потянув руками за оболочки тросов, надо приподнять поочередно дроссельные золотники. При этом должно быстро и плавно увеличиться число оборотов двигателя, без «хлопков» в карбюраторе и глушителе. Не следует допускать продолжительной; работы двигателя с высоким числом оборотов (дольше, чем это необходимо для проверки).
Если двигатель работает удовлетворительно, то только надо отрегулировать свободный ход оболочек тросов в пределах 1—2 мм и по возможности одинаковой у обоих карбюраторов, вследствие чего тросы будут поднимать оба золотника одновременно. Это одновременное движение золотников может обеспечить равномерную работу двигателя. Но часто вследствие того, что карбюраторы, а также цилиндры немного отличаются один от другого, для равномерной работы требуется, чтобы один дроссельный золотник опережал другой. Это достигается регулировкой штуцеров- упоров оболочек тросов.
Если двигатель работает неудовлетворительно, то производят проверку равномерности работы двигателя сначала на слух или с помощью спидометра, а затем по мощности, развиваемой правым и левым цилиндрами. При работающем двигателе поворачивают на 1/4 хода рукоятку управления дроссельными золотниками и попеременно выключают правый и левый цилиндры. Если вспышки в одном из цилиндров будут чаще, чем в другом, а показания скорости по спидометру при включенной передаче у мотоцикла, поднятого на подставку, будут различными, то у цилиндра, в котором вспышки реже, надо немного отвинтить штуцер-упор оболочки троса, а у цилиндра, в котором вспышка чаще, — завинтить.
Однако проверка равномерности работы двигателя только на слух недостаточна. После такой проверки нередко слышен звук выхлопа обоих цилиндров, но при движении мотоцикла выясняется, что в основном развивает мощность один цилиндр, другой работает вхолостую. Чтобы установить, какой цилиндр не развивает мощности, надо, двигаясь на третьей передаче, попеременно выключать цилиндры. Нужно добиться, чтобы при работе каждого из цилиндров мотоцикл двигался с одинаковой скоростью. Для этого несколько изменяют регулировку карбюратора цилиндра, не развивающего необходимой мощности, например, поднимают на одну-две позиции дозирующую иглу. Но при атом надо учитывать, что требуемая мощность может не обеспечиваться из-за неисправности клапанов, поршневых колец и т. п.
Однако следует отметить, что стабильность регулировки карбюратора достигается только при безупречной работе тросов. Они должны легко перемещаться в оболочках, а оболочки не должны пружинить и уменьшаться по длине, что происходит у нового мотоцикла. Поэтому в начальный период эксплуатации мотоцикла надо чаще проверять регулировку карбюраторов.

Обычный автомобильный двигатель внутреннего сгорания работает, как известно, н

&nbsp К 100-летию карбюратора

Обычный автомобильный двигатель внутреннего сгорания работает, как известно, на бензине. Точнее, на парах бензина, смешанных с воздухом во вполне определенном соотношении. Эту смесь надо предварительно приготовить, т. е. распылить бензин в воздухе, и подать в цилиндры двигателя.
Приготовить топливо-воздушную смесь можно традиционным способом — во внешнем устройстве — карбюраторе, в котором для распыления и испарения бензина используется создаваемое двигателем разрежение. Можно и по-другому — принудительной, под давлением подачей бензина в воздушный поток — это будет т. н. впрыск топлива.
Подавать приготовленную смесь в цилиндры тоже можно по-разному. Можно предоставить двигателю, как обычно, самому всасывать смесь. А можно поставить компрессор и загонять ее туда под давлением — получится двигатель с наддувом воздуха.
Все сказанное объединяет весьма широкий круг вопросов, связанных с системами питания двигателя, которым мы решили посвятить несколько статей — в одном номере столь объемистый материал не поместится. Сделать это мы планируем следующим образом.
Сначала карбюратор — самое старое и известное устройство для приготовления топливо-воздушной смеси. На современных автомобилях карбюратор встречается уже редко. Но прослужил он человечеству верой и правдой целый век, поэтому совсем обойти его вниманием было бы неправильно. После этого мы рассмотрим системы впрыска топлива, пришедшие на смену карбюратору. И напоследок хотим разобраться с системами наддува воздуха.
А пока, 100-летний юбилей карбюратора.

Вашему вниманию предлагаются заметки ведущего научного сотрудника Центрального научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ), кандидата технических наук А. В. Дмитриевского, принимавшего участие в создании многих моделей отечественных двигателей.

Карбюратор (от французского carburateur) автомобильного двигателя немолод. Описание конструкции Луиджи де Кристофориса (Luigi de Christophoris), например, относится к 1814 году. В 1838 году Уильяму Бартнеру (William Bartner) был выдан патент на карбюратор для двигателя внутреннего сгорания. Один из первых автомобилей с карбюраторным двигателем был построен макленбургским механиком Зигфридом Маркусом (Siegfried Markus) еще в 1864 году. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе, появился в 1876 году в Кельне. Создатель — Николаус Отто (Nikolaus Otto). Двигатель имел всего один цилиндр.
Для восстановления исторической справедливости стоит отметить, что спустя 3 года в России Огнеславом Костовичем был создан невиданный по тем временам 8-цилиндровый четырехтактный двигатель на жидком топливе, скомпонованный по схеме «боксер», которой впоследствии прославилась фирма Porsche. Но это был секретный двигатель для дирижабля. А родиной автомобиля принято считать Германию, где в 1885—1886 годах Готтлиб Даймлер (Gottlieb Daimler) и Карл Бенц (Carl Benz) построили свои первые конструкции на колесах — по сути, самобеглые коляски, но оснащенные четырехтактными карбюраторными двигателями.
Карбюратор Карла Бенца представлял собой устройство с поплавковым механизмом и поверхностным испарением (рис. 1). Идея испарения топлива с поверхности оказалась не слишком плодотворной и такие конструкции продержались недолго.
Первый относительно приличный карбюратор появился лишь 10 лет спустя — в 1895 году, который мы и будем считать датой его рождения. Это была конструкция пульверизационного типа, разработанная Г. Даймлером и В. Майбахом (W. Maybach) (рис. 2) и послужившая прообразом всех современных карбюраторов. Установлена она была на 2-цилиндровом V-образном двигателе. (Кстати, первая система впрыскивания топлива специальным насосом на четырехтактном двигателе появилась годом раньше. Но об этом потом.)
Действие предложенного Г. Даймлером и В. Майбахом карбюратора, как впрочем и любого устройства пульверизационного типа, основано на том, что с увеличением скорости потока давление в нем уменьшается (помните трубку Вентури из школьного курса физики?). Всасываемый двигателем поток воздуха проходит через сужение камеры дроссельной заслонки, создаваемое при этом разрежение увлекает капли бензина, который при этом испаряется — получается топливо-воздушная смесь. При открывании заслонки количество проходящего воздуха увеличивается, увеличивается и количество увлекаемого им бензина.
Такая схема дозирования топлива была, конечно, слишком примитивной. Дело в том, что известное соотношение 1 кг бензина/14,7 кг воздуха справедливо только при установившихся нагрузках на двигатель. На частичных нагрузках для экономии топлива смесь целесообразно обеднять. Во время разгона и, особенно, во время пуска двигателя, наоборот, требуется обогащение смеси. При торможении двигателем целесообразно вообще отключать подачу топлива. Попытки выполнить эти требования привели к тому, что элементарный карбюратор постепенно начал обрастать дополнительными системами.
В 1907 году был создан карбюратор с цилиндрическим распылителем в середине воздушного потока с очень сложной системой эмульсирования, объединяющей смесь при повышенных нагрузках. Вслед за ней появились системы компенсации смеси Zenith, Palace (1912 г.), Cudell, принципы работы которых используются и сегодня.
Современный карбюратор, независимо от того, кем он изготовлен или к какому типу относится, содержит ряд обязательных систем и устройств. Это поплавковая камера, дозирующие системы, распыливающие топливо диффузоры, системы управления подачей воздуха, система холостого хода, пусковые устройства, различные дополнительные устройства для обогащения и обеднения смеси в зависимости от режима работы двигателя и др. Читателей, интересующихся деталями конструкции и тонкостями регулировки конкретных устройств, мы вынуждены отослать к специальным изданиям. А здесь хотелось бы вспомнить лишь несколько эпизодов из длительной и часто сложной истории создания отечественных карбюраторов.

Читать еще:  Что нужно чтобы прошить двигатель

По мере роста мощности двигателей на автомобилях массового производства появились двух- и четырехкамерные карбюраторы с последовательным открытием дроссельных заслонок. Конструкции усложнялись все больше и больше. От карбюратора требовалось обеспечить хорошее распыливание топлива при малых расходах воздуха, и как можно меньшее аэродинамическое сопротивление — при больших. Одним из возможных решений было сделать сечение диффузоров карбюратора переменным, изменяющимся в зависимости от расхода воздуха. За дело взялись изобретатели. Появились сотни патентов на карбюраторы с переменным сечением диффузоров, сразу завоевавшие признание на одно- и двухцилиндровых двигателях. С многоцилиндровыми двигателями было сложнее.
Первый карбюратор с переменным сечением диффузора в нашей стране появился на автомобиле ЗИС-101 еще до войны. А после войны на Московском карбюраторном заводе (МКЗ) было создано целое КБ. Закрытое — из специалистов-зэков. Люди работали напряженно, почти без сна — за успешное завершение работ была обещана амнистия. В рекордно короткие сроки были созданы карбюраторы К-80 и К-81 (рис. 4), предназначенные для грузовых автомобилей. На просьбу передать карбюратор на испытания в НАМИ — жесткий отказ, работа секретная. Но однажды главный конструктор МКЗ Панфилов с ужасом увидел этот карбюратор на столе у одного из научных сотрудников НАМИ. «Где взял?» — «Купил на Коптевском рынке за 15 рублей». Там продавалось все.
Отличительной особенностью К-80 и К-81 была пара крылышек в каждом диффузоре. По мере увеличения расхода воздуха крылышки расходились, увеличивая проходное сечение. Однако в дальнейшем выяснилось, что, несмотря на прекрасные характеристики, полученные при заводских испытаниях, карбюраторы не выдерживали жестких требований эксплуатации. Износ подвижных деталей, изменение упругости стягивающих крылышки пружин приводили к нарушению регулировок. Не лучшим решением оказалось и применение диффузора прямоугольного сечения. Заводу пришлось вернуться к карбюратору обычной конструкции.
Примерно такая же судьба постигла и карбюраторы К-22, которые использовались на двигателях автомобилей Горьковского автозавода. В этой конструкции при повышении расхода воздуха расходились в стороны стальные пластинки, увеличивая проходное сечение. Со временем пластинки зарастали нагаром и смолистыми отложениями и карбюратор терял свои преимущества, требуя тщательной чистки и регулировки.
В конце 40-х годов в НАМИ изобретателем В. В. Норневским был создан карбюратор, в котором для изменения кольцевого сечения диффузора были применены два вращающихся цилиндра с выемками. Обычно в конструкциях с переменным сечением диффузоров для дозировки топлива использовалась коническая игла в топливном жиклере, приносящая много неприятностей и в производстве, и в эксплуатации. Норневский решил отказаться от иглы и попытался решить задачу подбором отверстий в распылителе. Приходя утром в лабораторию он обычно говорил: «Вот просверлю еще одну дырочку и Коня на живодерку», — имея в виду начальника лаборатории Конева. Испытав тысячи вариантов распылителей, Норневский создал чудо. Карбюратор обеспечивал нужные характеристики без иглы, без экономайзера, без ускорительного насоса. Из распылителя топливо, попадая в поток воздуха, идущий со скоростями, близкими к звуковым, превращалось в однородный туман. Но над изобретением висел злой рок. Однажды пришлось снять карбюратор с автомобиля. В воскресенье дежурные монтеры решили покататься. Бензонасос начал плевать топливо из трубки во впускной трубопровод, двигатель завелся, автомобиль поехал. Похоже, можно было обходиться вообще без карбюратора. Когда насос начал поливать топливом выхлопную трубу, машина загорелась. Злоумышленники сбежали. В 1952 году Норневский умер, так и не увидев свое детище в производстве.
Задача снижения расхода топлива стояла всегда. Работы над созданием экономайзера — устройства, отключающего подачу бензина в режиме принудительного холостого хода (ЭПХХ) начались в автомобильной лаборатории, возглавляемой академиком Е. А. Чудаковым, еще в середине 30-х годов. Работали много лет, но получалось плохо — ведь тогда не было электроники. А жаль. Это я прочувствовал на собственной шкуре в 1963 году во время ралли «Акрополис».
Шли мы на «Москвиче-407». Естественно, специально подготовленном, хотя внешне ничем не отличавшимся от серийной машины. После горной гонки недалеко от Афин вниз спускались группами. Изношенные к концу ралли тормоза держали плохо — вся надежда была на торможение двигателем. В результате забросало топливом свечу первого цилиндра. По условиям соревнований открывать капот нельзя — сразу получаешь много штрафных очков. Следующую гонку на аэродроме пришлось идти на трех цилиндрах. С соответствующим результатом. Если бы был ЭПХХ, этого бы не произошло.
Когда началась эпоха борьбы за снижение токсичности выхлопа, пришлось вернуться к работам по ЭПХХ. В 1973 году мы создали соответствующую систему с электронным блоком управления и сумели запатентовать ее в 17 странах. Система, получившая название «Каскад», представляла из себя маленький карбюратор в корпусе дроссельных заслонок. На холостом ходу топливо подавалось через кольцевой распылитель в поток воздуха, идущий со скоростями, близкими к звуковым. Почти идеальное распыливание топлива обеспечило возможность снижения СО и СН на холостом ходу до величин в 5—8 раз ниже современных допустимых норм.
У новой системы сразу появилось много противников. Их основной довод: таких систем нет за рубежом. Тогда для снижения токсичности делались дополнительные воздушные клапаны и устройства, приоткрывающие дроссельную заслонку. В результате вместо того, чтобы тормозить, автомобиль делал прыжок вперед, увеличивался расход топлива, изнашивались тормоза.
Спасение разработки пришло от министра автомобильной промышленности В. Н. Полякова. Однажды он собрал главных заводских конструкторов и ведущих специалистов-разработчиков, которым устроил разнос: «Форд создал систему холостого хода, снижающую содержание СО на 10%, а вы ничего не делаете». Я пошел в контратаку — система «Каскад» снижала не только СО, но и СН на 20—30%. Кроме того, уменьшался расход топлива, повышалась эффективность торможения двигателем, а при выключении зажигания исключалась работа с самовоспламенением.
Гнев министра обратился на заводских конструкторов. Тем ничего не оставалось делать, как назвать сроки внедрения. Карбюраторы двигателей ВАЗ 2105 и 2107 с нашей системой пошли в производство. Начальник КБ ЛенКарЗа Магдычанский, занимавшийся однокамерными карбюраторами, тоже взялся за внедрение «Каскада», и через 2 года появились карбюраторы с этой системой для Ульяновских и Запорожских автомобилей. А вот другие специалисты начали изобретать похожие по принципу, но свои системы. На это ушло почти 10 лет.
Ну а бывшие враги вынуждены были превратиться в сторонников. Когда к нам в лабораторию пришел министр, один из руководителей схватил только что снятый с двигателя карбюратор, наклонил его, чтобы показать систему ЭПХХ, открыл дроссельную заслонку. и по серому костюму министра прошла длинная струя бензина из ускорительного насоса. Руководство побледнело и закачалось, но все обошлось благополучно.
Ужесточение требований к экономичности двигателей и токсичности выхлопа заставило зарубежные фирмы тоже заняться ЭПХХ. Фирма Pierburg в середине 80-х годов начала выпускать карбюраторы Ecotronic. Конструкция была громоздкая. Для приоткрывания на холостом ходу дроссельной заслонки использовался мембранный механизм размерами чуть ли не с сам карбюратор. Частота вращения двигателя поддерживалась специальным электронным блоком. На нагрузочных режимах оптимальный состав смеси устанавливался при помощи шагового электродвигателя, управляющего воздушной заслонкой, при этом учитывались температура охлаждающей жидкости и воздуха, скорость открытия дроссельной заслонки и некоторые другие параметры.
Карбюратор постепенно обрастал все новыми и новыми дополнительными устройствами — электромагнитными клапанами, соединяющими поплавковую камеру с адсорбером, улавливающим пары бензина при неработающем управлении системой вентиляции картера, схемами рециркуляции отработавших газов и др.
Окончательно добило карбюратор внедрение 3-компонентных нейтрализаторов отработавших газов, которые требуют регулировать состав смеси с точностью 0,5%. Не то, чтобы это была нерешаемая проблема. Удовлетворяющий этим требованиям карбюратор, например, был создан на ДААЗе на базе Solex. Два электромагнитных клапана (один в системе холостого хода, другой, устанавливаемый вместо экономайзера), работая в пульсирующем режиме, поддерживали заданный состав смеси. Но в целом вся система получилась слишком сложной. Двигатель так оброс трубками, проводами, клапанами, что на него было страшно смотреть. Соответственно, существенно снизилась надежность системы питания в целом. И резко возросла стоимость. Современный карбюратор такого типа с учетом расходов на его регулировку и обслуживание обходится уже не дешевле, а то и дороже распространенных систем впрыскивания топлива, которые к тому же обеспечивают лучшую динамику, топливную экономичность и токсичность при высокой стабильности основных показателей в процессе эксплуатации. Но об этом в следующий раз.

Читать еще:  Выполняемые работы при восстановлении деталей двигателя

Схема Головка цилиндра двигателя 177MM

Крышка клапанов впускных 177MM

Длина, мм: 82
Толщина, мм: 14
Крепёжное отверстие, мм: 6
Растояние между отверстий, мм: 76
Материал: силумин

Крышка клапанов впускных 177MM

Крышка клапанов впускных 177MM Длина, мм: 82 Толщина, мм: 14 Крепёжное отверстие, мм: 6 Растояние между отверстий, мм: 76 Материал: силумин

Прокладка крышки клапанов 177MM (250сс, 300сс)

Прокладка крышки клапанов 174MN-3 177MM

Прокладка крышки клапанов 177MM (250сс, 300сс) Материал: резина

Крышка клапанов выпускных 177MM

Длина, мм: 82
Ширина, мм: 45
Толщина:мм14
Диаметр крепежного отверстия: м6
Расстояние между отверстий, мм: 77
Материал: силумин

Крышка клапанов выпускных 177MM

Крышка клапанов выпускных 177MM Длина, мм: 82 Ширина, мм: 45 Толщина:мм14 Диаметр крепежного отверстия: м6 Расстояние между отверстий, мм: 77 Материал: силумин

Внешний диаметр, мм: 14,4
Внутренний диаметр, мм: 11,8
Толщина, мм: 2,6
Материал: резина

Кольцо 11.8×2.6 Внешний диаметр, мм: 14,4 Внутренний диаметр, мм: 11,8 Толщина, мм: 2,6 Материал: резина

Головка цилиндра 177MM (голая) (стар. номер 100060943-0001)

Головка цилиндра 177MM (голая) (стар. номер 100060943-0001)

Свеча зажигания 4T RG6YC 177MM (NC)

Свеча зажигания 4T RG6YC

Прокладка впускного коллектора 174MN-3, 177MM

Внешний диаметр, мм: 45
Внутрений диаметр, мм: 39
Толщина, мм: 3
Материал: резина

Прокладка впускного коллектора 174MN-3, 177MM

Прокладка впускного коллектора 174MN-3, 177MM Внешний диаметр, мм: 45 Внутрений диаметр, мм: 39 Толщина, мм: 3 Материал: резина

Патрубок впускной 174MN-3, 177MM карбюраторный (250сс, 300сс)

Диаметр впуска ( фланец), мм: 41 внешний, 34 внутренний
Крепление к головке цилиндра, мм: ф6х2х56
Диаметр манифолда, мм:
Высота: мм 42,5

Коллектор впускной 174MN-3, 177MM NC250

Патрубок впускной 174MN-3, 177MM карбюраторный (250сс, 300сс) Диаметр впуска ( фланец), мм: 41 внешний, 34 внутренний Крепление к головке цилиндра, мм: ф6х2х56 Диаметр манифолда, мм: Высота: мм 42,5

Манифолд (патрубок карбюратора) 174MN-3, 177MM (NC)

Манифолд (патрубок карбюратора) 174MN-3, 177MM (NC)

Карбюратор с плоским дросселем NIBBI PWK36 YJ Racing Version 36mm. Для установки на двигатели с рабочим объемом 250-450сс.

Диаметр диффузора, мм: 36
Диаметр внутренний применяемого воздуховода, мм: 63
Диаметр внутренний применяемого манифолда, мм: 46

Карбюратор NIBBI PWK36 YJ Racing Version 36mm, 250-450cc

Карбюратор с плоским дросселем NIBBI PWK36 YJ Racing Version 36mm. Для установки на двигатели с рабочим объемом 250-450сс. Диаметр диффузора, мм: 36 Диаметр внутренний применяемого воздуховода, мм: 63 Диаметр внутренний применяемого манифолда, мм: 46

Карбюратор с плоским дросселем NIBBI PWK34 YJ Racing Version 34mm. Для установки на двигатели с рабочим объемом 250-350сс.

Диаметр диффузора, мм: 34
Диаметр внутренний применяемого воздуховода, мм: 54
Диаметр внутренний применяемого манифолда, мм: 40

«Зеленый» впрыск

**Не секрет, что появление термина «экология» напрямую связано с жизнедеятельностью человечества. Одно из первых мест в рейтинге изобретений, нещадно загрязняющих окружающую среду, занимают транспортные средства. Но без автомобиля никуда. Вот и задумалось все прогрессивное человечество, как бы передвигаться быстро и с комфортом, и сохранить то, что еще осталось первозданного от природы-матушки. Выход нарисовался один — сделать автомобиль более экологичным, а начали с усовершенствования двигателя внутреннего сгорания. И начался этот длинный и нелегкий путь, которому не видно конца-края до сих пор: путь от карбюратора к впрыску.

Старик-карбюратор
**Бензиновые двигатели — двигатели с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением. Прибор, в котором происходит распыливание жидкого топлива, испарение части его и устанавливается необходимое соотношение между количеством топлива и воздуха, называется карбюратором.
Различают карбюраторы трех типов, испарительный, впрыскивающий и поплавковый всасывающий.
Испарительные карбюраторы предназначались для работы на легкоиспаряющемся топливе (бензине). Воздух, проходя над поверхностью топлива, насыщался его парами и образовывал горючую смесь. Дроссельная заслонка определяла количество подаваемой смеси. Качество смеси, концентрация паров, регулировалось путем изменения объема пространства между поверхностью бензина и крышкой карбюратора. При множестве недостатков этого карбюратора (громоздкость, пожароопасность, необходимость частой регулировки из-за повышенной чувствительности к изменениям условий внешней среды ) у него было одно существенное преимущество — однородная топливовоздушная смесь, так как воздух смешивался с парами топлива.
Впрыскивающий (мембранный) карбюратор имел уже довольно сложное устройство. Топливный клапан перемещается под действием двух эластичных мембран. Первая мембрана разделяет воздушные камеры высокого и низкого давлений. Вторая разделяет следующую пару топливных камер, соответственно, низкого и высокого давлений.
Дроссельной заслонкой регулируется количество воздуха, а следовательно, и смеси, поступающей в двигатель. В одной из двух топливных камер, в результате скоростного напора воздуха, давление повышенное, а во второй, соединенной с горловиной диффузора, устанавливается разрежение (меньше сечение, больше скорость, меньше давление). Впрыскивающие карбюраторы работают точно и надежно при любом положении двигателя. Однако из-за сложности регулировок и обслуживания в автомобильных двигателях не применяются.
Наибольшее распространение получили поплавковые карбюраторы со всасыванием топлива при разрежении, возникающем в суженной части воздушного канала карбюратора — диффузоре вследствие местного повышения скорости потока воздуха.
Современный поплавковый всасывающий карбюратор отличается от простейшего более чем десятком дополнительных устройств. Кроме этого, он оснащен электронным управлением смесеобразованием. Применение таких карбюраторов позволяет поддерживать оптимальный состав топливовоздушной смеси, и оптимальное наполнение цилиндров на различных режимах работы двигателя; увеличить топливную экономичность и уменьшить содержание вредных соединений в отработавших газах; повысить надежность системы питания, а также облегчить обслуживание и диагностику.
И все же любому карбюратору свойственен элемент непредсказуемости в смесеобразовании, кроме того, эта система питания имеет свой предел максимума адаптации к режимам работы двигателя, а также потребляет большое количество топлива.

Читать еще:  Газель 405 двигатель инжектор схема двигателя

В борьбе за экологию
Совсем другое дело — впрыск. Он позволяет оптимизировать процесс смесеобразования в гораздо большей степени. Другими словами, впрыск может осуществляться более оптимально по месту, времени и необходимому количеству топлива.
Первые механические системы впрыска появились уже на заре автомобилестроения. Но они не могли конкурировать с более дешевыми карбюраторами и поэтому надолго были вытеснены с рынка серийных автомобилей. Эпоха карбюраторных двигателей могла бы продолжаться очень долго, если бы не ужесточение требований к экологичности. И чтобы обеспечить безболезненный переход автозаводов на выпуск более экологичных автомобилей, ужесточение норм проводилось поэтапно. Нефтяные кризисы заставили задуматься и о топливной экономичности. Таким образом, автопроизводители были вынуждены совершенствовать системы управления двигателем и сами двигатели, используя новейшие достижения науки и техники, для того чтобы сохранить право продавать свои автомобили.
Эволюцию систем управления двигателем можно рассмотреть на примере Европы.
До 1993 года в Европе действовали стандарты токсичности, в которые свободно укладывались карбюраторные двигатели, а также двигатели с механическим впрыском без нейтрализатора отработавших газов. В 1993 году в Европе были приняты более жесткие требования к токсичности, названные «Евро-1». Наряду с резким ограничением содержания вредных веществ в выхлопных газах появилось ограничение по испарениям топлива из систем автомобиля. Из всех вариантов решения проблемы снижения вредных выбросов самым эффективным оказалось использование каталитического нейтрализатора, в котором в результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора углеводороды, оксид углерода и окиси азота превращаются в воду. Особенность нейтрализатора заключается в том, что для эффективной борьбы со всеми вредными компонентами топливо должно подаваться в цилиндр в строгой пропорции с воздухом.
Механический карбюратор оказался не в состоянии обеспечивать точную дозировку топлива, и ему на смену пришел электронный карбюратор. Механический впрыск сменил впрыск электронный: центральный (одноточечный) и распределенный (многоточечный). Неотъемлемой частью систем с нейтрализатором стал датчик кислорода (лямбда-зонд). Для борьбы с испарениями топлива на автомобиль установили систему улавливания паров бензина.
В 1996 году в Европе вступил в силу новый стандарт токсичности — «Евро-2», более жесткий по сравнению с предыдущим. Единственной системой, которая позволяла укладываться в эти требования с большим запасом, была система с распределенным впрыском топлива. Эра карбюраторов завершилась.
Следующий шаг — «Евро-3» — был сделан в 2000 году. Ужесточение норм токсичности в этом стандарте дополняется требованием постоянного контроля работоспособности основных компонентов системы, неисправность которых приводит к увеличению вредных выбросов. Контроллеру была поставлена дополнительная задача — проверять правильность работы системы и информировать водителя о неисправностях. В 2005 году все автопроизводители Европы начинают выпуск автомобилей, удовлетворяющих нормам «Евро-4».
Для выполнения требований по экологичности и улучшению потребительских качеств автомобиля совершенствуются алгоритмы управления двигателем, нейтрализатор переносится ближе к двигателю или снабжается специальным подогревателем. Также используется система рециркуляции отработавших газов, добавляется система подачи вторичного воздуха, увеличивается число клапанов на цилиндр. Впускные трубы становятся изменяемой длины, фазы газораспределения меняются в зависимости от режима работы двигателя, впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр;
Россия тоже встала на путь борьбы за чистоту отработавших газов, выбрасываемых автомобилями в атмосферу. Формально в нашей стране с 1 января этого года действуют нормы токсичности, соответствующие уровню «Евро-3».

Что такое впрыск?
Впрыск современного автомобиля — это комплексная система управления, обеспечивающая оптимальный режим работы двигателя с целью снижения токсичности отработавших газов, повышения мощности и экономичности двигателя.
В системе управления двигателем можно выделить следующие составные части.
Контроллер. Это мозг системы, обрабатывающий информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняющий достаточно сложные вычисления и управляющий исполнительными механизмами.
Датчики — глаза системы, информирующие контроллер о том, что происходит с двигателем и автомобилем в целом в данный момент.
Исполнительные механизмы системы выполняют команды контроллера.
Для того чтобы двигатель нормально работал, необходимо определить оптимальное количество топлива и момент, когда его необходимо подать в цилиндр. Также необходимо определить оптимальный момент, когда необходимо подать в цилиндр искру. Плюс доставить в цилиндр топливовоздушную смесь в нужной пропорции. Первые две задачи решает тандем «датчики — контроллер», третью — «контроллер — исполнительные механизмы». То есть системы впрыскивания бензина более сложны, чем карбюраторные из-за наличия большого числа электронных элементов и требуют более квалифицированного обслуживания при эксплуатации.
В настоящее время впрыскивающие топливные системы классифицируют по различным признакам, а именно: по месту подвода топлива (центральный одноточечный впрыск, распределенный впрыск, непосредственный впрыск в цилиндры); по способу подачи топлива (непрерывный и прерывистый впрыск); по типу узлов дозирующих топливо (плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления); по способу регулирования количества смеси (пневматическое, механическое, электронное); по основным параметрам регулирования состава смеси (разрежению во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, расходу воздуха).
Впрыск бензина позволяет более точно распределить топливо по цилиндрам. При распределенном впрыске состав смеси в разных цилиндрах может отличаться только на 6−7%, а при питании от карбюратора — на 11−17%. Отсутствие добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора и диффузора и вследствие этого более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение более высокой литровой мощности. При впрыске возможно использование большего перекрытия клапанов, (когда открыты одновременно оба клапана) для лучшей продувки камеры сгорания чистым воздухом, а не смесью. Лучшая продувка и большая равномерность состава смеси по цилиндрам снижают температуру стенок цилиндра, днища поршня и выпускных клапанов, что в свою очередь позволяет уменьшить потребное октановое число топлива на 2—3 единицы, поднять степень сжатия без опасности детонации. Кроме того, снижается образование окислов азота при сгорании и улучшаются условия смазки зеркала цилиндра. При всех этих преимуществах необходимо отметить, что состав смеси при впрыске топлива должен быть связан с режимом работы двигателя так же, как и при карбюраторном двигателе. Другими словами, для оптимальной работы двигателя соотношение бензина и воздуха практически может выдерживаться только в определенном диапазоне частичных нагрузок, а при пуске, холостом ходе, малых и максимальных нагрузках, при резком открытии дроссельной заслонки необходимо обогащение смеси.
Двигатели с системами впрыска легкого топлива производятся в Германии, США, Англии, Японии, Франции, Италии. Ведутся работы по этим системам и в России. Имеет место явное повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Так, например, средний расход топлива автомобиля BMW 5281 с рабочим объемом двигателя 2,8 л и мощностью 193 л.с. равен 10−12 л/100 км, примерно на уровне «Волги» ГАЗ-24, имеющей двигатель вдвое меньшей мощности.
Но несмотря на все имеющиеся плюсы, требования к экологичности все возрастают. Поэтому системы впрыска постоянно совершенствуются и усложняются. Да и запас нефтепродуктов на планете не безграничен. Ведутся разработки по альтернативным видам ресурсов, а значит, будут и новые топливные системы. Так что, быть может, новая эра уже не за горами.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector