Автодетали

Экономайзер с пневматическим приводом открывает клапан 10 для необходимого обогащения горючей смеси во время работы двигателя на режиме максимальных нагрузок. Если дроссельная заслонка прикрыта, то перед ней создается сильное разрежение, передающееся через отверстие 9 по каналу 14 в камеру 13экономайзера. Поршень 12 экономайзера поднимается вверх, преодолевая усилие пружины 11, надетой на шток. Под поршнем всегда поддерживается почти атмосферное давление, так как пространство под ним через отверстие 15 сообщается с поплавковой камерой карбюратора.

При открытии дроссельной заслонки уменьшается разрежение под ней и в верхней части камеры 13. В этом случае поршень 12 экономайзера под действием разжимающейся пружины 11 опускается вниз, и шток открывает клапан 10. Топливо получает возможность выйти из поплавковой камеры в смесительную 7, минуя главное дозирующее устройство, вследствие чего смесь обогащается.
Вследствие того, что работа экономайзера с пневматическим приводом зависит от разрежения, создающегося около отверстия 9, он вступает в действие при меньшем открытии дроссельной заслонки, чем экономайзер с механическим приводом. Это разрежение зависит как от положения дроссельной заслонки, так и от числа оборотов коленчатого вала. Чем меньше число оборотов коленчатого вала, тем меньше разрежение в смесительной камере и тем больше вероятность включения в работу экономайзера. Допустим, что двигатель работает с прикрытой дроссельной заслонкой и поршень экономайзера находится в верхнем положении. При увеличении нагрузки (положение дроссельной заслонки не изменяется) понижается число оборотов коленчатого вала, уменьшается разрежение и в работу включается экономайзер.

Главное дозирующее устройство карбюратора отрегулировано так, что оно приготовляет несколько обедненную смесь, благодаря чему обеспечивается наиболее экономичная работа двигателя. Для того чтобы двигатель мог развивать полную мощность, необходима обогащенная смесь. Она получается с помощью специального устройства, называемого экономайзером.
По способу управления экономайзеры могут быть с механическим или пневматическим приводом. Современные карбюраторы оборудованы одним экономайзером или двумя. Экономайзер может подавать топливо в смесительную камеру карбюратора непосредственно или через главную дозирующую систему.
Экономайзер обычно включается в работу при почти полностью открытой дроссельной заслонке. Экономайзер с пневматическим приводом иногда включается и при частичном открытии дроссельной заслонки, так как его работа зависит еще от числа оборотов коленчатого вала. На рис. 98 приведены схемы экономайзеров с механическим и пневматическим приводами.
Экономайзер с механическим приводом работает следующим образом. Пока дроссельная заслонка 8 прикрыта и двигатель работает на режиме средних нагрузок, клапан 4 экономайзера пружиной 3 прижат к седлу и топливо поступает в смесительную камеру 7 только через главный жиклер б. При переводе двигателя на режим максимальных нагрузок, что соответствует открытию дроссельной заслонки на 80—85%, тяга 2, шарнирно соединенная с заслонкой, опускается вниз и через шток 5 открывает клапан 4 экономайзера. Дополнительная порция топлива начинает подаваться в смесительную камеру через жиклер 1 полной мощности, помимо главного жиклера, обогащая горючую смесь.

При резком открытии дроссельной заслонки горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, обедняется. Работа его ухудшается, и двигатель может остановиться.
Обеднение горючей смеси происходит в результате поступления большего количества воздуха, так как плотность его примерно в 600 раз меньше
плотности топлива, и конденсации части паров топлива на стенках впускного трубопровода при уменьшении разрежения за дроссельной заслонкой.
Для предотвращения обеднения горючей смеси при резких переходах с малых нагрузок на большие современные карбюраторы оборудованы ускорительными насосами, которые устанавливают отдельно или объединяют с экономайзерами. Привод насосов может быть механическим или пневматическим. Большее распространение получили насосы с механическим приводом.
В колодце насоса установлен поршень 5 со штоком, который шарнирно соединен с поводком 7 тяги 4. Дроссельная- заслонка 10 рычагом 2 связана через промежуточное звено с тягой 4. При закрытии заслонки тяга 4, поводок 7 и поршень 5 перемещаются вверх, и в колодец насоса через обратный клапан 3 поступает топливо из поплавковой камеры.
Ускорительный насос приводится в работу рычагом 2, укрепленным на оси дроссельной заслонки. При резком открытии заслонки тяга 4 быстро опускается вниз и сжимает пружину 6 поводком 7. Опускающийся поршень давит на топливо, обратный клапан 3 закрывается, а клапан 8 насоса открывается, и топливо впрыскивается через жиклер 1 в смесительную камеру 9 карбюратора.
Пружина 6, установленная на штоке поршня, обеспечивает затяжное, а не кратковременное действие ускорительного насоса.
При плавном открытии дроссельной заслонки топливо перетекает через зазор между стенками колодца и поршня, поэтому впрыска топлива в смесительную камеру не происходит. Перетекание топлива из колодца насоса в поплавковую камеру предотвращается обратным клапаном 3.
Если насос не работает, то пружина плотно прижимает клапан 8 к седлу. При открытой дроссельной заслонке вследствие движения воздушного потока около жиклера 1 создается разрежение. Плотная посадка клапана препятствует возможному подсосу топлива из колодца ускорительного насоса в смесительную камеру карбюратора.

По мере увеличения открытия дроссельной заслонки отверстие 7 попадает в зону большего разрежения, и из этого отверстия также начинает выходить эмульсия. В связи с увеличением расхода топлива через систему холостого хода уровень топлива в эмульсионном колодце быстро понижается, и эмульсирование топлива начинается еще до жиклера 1 холостого хода. К проходящему через систему холостого хода топливу подмешивается воздух, поступающий через воздушный жиклер 2 холостого хода, воздушный жиклер 12 и эмульсионную трубку 4 главного дозирующего устройства.

При дальнейшем открытии дроссельной заслонки, т. е. при переходе на средние нагрузки, разрежение у топливного жиклера 1 системы холостого хода уменьшается (со стороны отверстий 9 и 7) и возрастает разрежение в малом диффузоре 11. Уровень топлива в эмульсионном колодце начинает повышаться, и как только он достигнет нижних отверстий эмульсионной трубки 4, в работу вступает главное дозирующее устройство. Воздух, проходящий в эмульсионный колодец через воздушный жиклер 12, эмульсирует топливо, поступающее по трубке 4 в кольцевую щель малого диффузора. К топливу также подмешивается воздух, проходящий в эмульсионную трубку через верхние отверстия. Уровень топлива в эмульсионном колодце не повышается, так как истечение топлива притормаживается воздухом. Топливо в виде эмульсии поступает также из отверстий 9 и 7 системы холостого хода. Таким образом, на средних нагрузках работают главное дозирующее устройство и система холостого хода, взаимно дополняя друг друга. Качество смеси при этом можно регулировать винтом 8.
При полном открытии дроссельной заслонки расход топлива через главное дозирующее устройство увеличивается, а из отверстий системы холостого хода полностью прекращается. Топливный жиклер 1 системы холостого хода в этом случае работает как дополнительный воздушный жиклер главного дозирующего устройства. Воздух в главное дозирующее устройство поступает через отверстия и каналы системы холостого хода. При этом горючая смесь излишне обедняется, вследствие чего в карбюраторах применяют специальные устройства, позволяющие несколько обогащать смесь при работе двигателя с полной нагрузкой. Совместная работа главного дозирующего устройства и системы холостого хода, включенной после главного жиклера, позволяет карбюратору готовить экономичную горючую смесь при работе двигателя на режиме средних нагрузок.

Компенсация горючей смеси с регулированием разрежения в диффузоре применяется в карбюраторах К-22И, К-22Г, К-22Ж и др., установленных на двигателях автомобилей ГАЗ-51А, М-21 «Волга», УАЗ-450 и ар.
Компенсация горючей смеси совместным действием главного дозирующего устройства и системы холостого хода, включенной после главного жиклера. Когда дроссельная заслонка 10 карбюратора прикрыта, двигатель работает с малым числом оборотов холостого хода и топливо из поплавковой камеры карбюратора проходит через главный жиклер 6, топливный жиклер 1 системы холостого хода и поступает в эмульсионный канал 3. Во время движения топлива по каналу 3 к нему подмешивается воздух, проходящий через воздушный жиклер 2 системы холостого хода. Образовавшаяся эмульсия выходит через нижнее отверстие 9, так как за дроссельной заслонкой создается сильное разрежение. При таком положении дроссельной заслонки через верхнее отверстие 7 к эмульсии добавляется воздух, и оно в этом случае играет роль дополнительного воздушного жиклера системы холостого хода.
Через жиклер 5 полной мощности топливо заполняет эмульсионный колодец, в котором находится трубка 4. Уровень топлива в колодце понижается на 5—8 мм относительно уровня топлива в поплавковой камере. В результате этого создается напор перед главным жиклером 6, что улучшает подачу топлива в систему холостого хода.

При увеличении открытия дроссельной заслонки 5 возрастает количество воздуха, проходящего через карбюратор, и упругие пластинки 7 отгибаются сильнее. Большее количество воздуха проходит, минуя малый и средний диффузоры, в результате чего возрастает разрежение во всех диффузорах, но у распылителя главного жиклера оно нарастает медленнее, чем у распылителя дополнительного жиклера. Это объясняется тем, что у устья распылителя дополнительного жиклера проходит весь воздушный поток, а у распылителя главного жиклера — только часть потока. Поэтому подача топлива главным жиклером способствует обеднению горючей смеси, а подача дополнительным — обогащению смеси. При правильном подборе диаметров обоих жиклеров и упругости подвижных пластин можно получить горючую смесь необходимого состава.

Создание экономичной смеси в этих условиях возможно лишь при правильном подборе* диаметров воздушного и топливного жиклеров.
Компенсация данного типа применяется в карбюраторах К-126Б, К-88, К-113 и др., установленных соответственно на двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, ГАЗ-13 «Чайка» и др.

Компенсация горючей смеси путем регулирования разрежения в диффузоре. Особенностью данного карбюратора является наличие тройного диффузора. Малый 9 и средний 8 диффузоры, расположенные внутри большого диффузора 10, несколько смещены вниз относительно него. Главное дозирующее устройство состоит из главного жиклера 4 с распылителем 2 и дополнительного 3 с распылителем 1. Распылитель 2 главного жиклера выведен в малый диффузор, а распылитель 1 дополнительного жиклера — в большой диффузор.
Воздушный лоток, поступающий в смесительную камеру 6 карбюратора, проходит через большой диффузор, а часть потока — через малый и средний диффузоры. При увеличении скорости движения воздуха тонкие упругие пластинки 7, укрепленные на большом диффузоре, отгибаются, и часть воздушного потока минует малый и средний диффузоры.

Компенсация горючей смеси пневматическим торможением топлива (эмульсирование топлива в главной дозирующей системе карбюратора). Топливо из поплавковой камеры 5 поступает через главный жиклер 6 в колодец 3, эмульсионную трубку 4 с отверстиями и распылитель 1. Трубка 4 сообщается с воздухом через жиклер 2. При создании разрежения в диффузоре 7 из распылителя начинает фонтанировать топливо, уровень его в колодце понижается, и открывается верхнее отверстие в эмульсионной трубке. Воздух, выходящий из трубки 4, смешивается с топливом, и эмульсия подается через распылитель в смесительную камеру карбюратора. При увеличении открытия дроссельной заслонки возрастает расход топлива из колодца и больше открывается воздушных отверстий в трубке 4. Воздух, поступающий в распылитель, уменьшает разрежение у главного жиклера и замедляет истечение топлива из него, что необходимо для обеднения смеси при работе двигателя на средних нагрузках.

Каждый карбюратор имеет главное дозирующее устройство, обеспечивающее работу двигателя на всех режимах, кроме режима малого числа оборотов холостого хода. Это устройство обычно подает наибольшую порцию топлива для образования горючей смеси.
При рассмотрении работы элементарного карбюратора было установлено, что с увеличением открытия дроссельной заслонки количество вытекающего из распылителя топлива растет быстрее, чем количество воздуха, проходящего через диффузор, т. е. горючая смесь обогащается тем больше, чем больше открывается дроссельная заслонка. В то же время в идеальном карбюраторе по мере открытия заслонки наблюдается постепенное обеднение горючей смеси. Очевидно, что этому условию (обеднению смеси) элементарный карбюратор не удовлетворяет. Предотвращение обогащения горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки называют компенсацией ее' состава.
Устранение отмеченного недостатка в элементарном карбюраторе достигается различными методами компенсации состава горючей смеси: увеличением содержания воздуха в горючей смеси или уменьшением скорости истечения топлива из жиклеров.
В современных карбюраторах компенсация смеси осуществляется следующими методами:
1) пневматическим торможением топлива;
2) регулированием разрежения в диффузоре;
3) совместным действием главного дозирующего устройства и системы холостого хода, включенной после главного жиклера.
Главное дозирующее устройство при любом из перечисленных выше методов компенсации обеспечивает приготовление карбюратором при средних нагрузках обедненной, т. е. экономичной, горючей смеси.

При небольшом открытии дроссельной заслонки она краем прикрывает отверстие 4, и обогащенная эмульсия выходит только из отверстия 6, без дополнительного подсоса воздуха через отверстие 4. При дальнейшем открытии дроссельной заслонки в связи с переходом на малые нагрузки отверстия 4 и 6 оказываются лежащими под заслонкой, и эмульсия поступает из обеих отверстий. Так осуществляется плавный переход с режима холостого хода двигателя на малые и средние нагрузки. В дальнейшем по мере открытия дроссельной заслонки система холостого хода постепенно выключается из работы.
Регулировочным винтом 5 можно изменять состав смеси. При отвертывании винта возрастает разрежение в канале 3 и увеличивается выход эмульсии из отверстия 6 — смесь обогащается. При завертывании винта 5 смесь обедняется.