Требуемый состав смеси для различных режимов

Режимы работы двигателя

Под установившимся режимом работы следует понимать способность двигателя длительное время сохранять стабильные показатели при неизменной частоте вращения. Карбюраторный автомобильный двигатель имеет следующие основные режимы работы: пуск холостой ход, малая нагрузка, средняя нагрузка, максимальная нагрузка, переход с малой нагрузки на максимальную, (таблица 1).

Режим работы двигателя	Количество топлива, % от номинала	Количество воздуха	Коэффициент избытка воздуха	Вид смеси
Максимальной мощности	90…100	норма	0,85…0,9	Обогащенная
Основной (средняя частота вращения)	50…70	норма	1,12…1,15	Обедненная
Разгон	110…120	норма	0,8…0,9	Обогащенная
Холостой ход при минимальной частоте вращения	20…30	мало	0,7…08	Богатая
Пуск	150…180	мало	0,4…0,6	Очень богатая

Необходимо отметить, что это деление условно, так как при эксплуатации
двигатель работает в режиме переменных нагрузок и частот вращения
коленчатого вала, т.е. на неустановившихся режимах. При пуске
непрогретогодвигателя требуется очень богатая смесь α=0,3…0,5, так как при малой частоте вращения коленчатого вала
топливо плохо перемешивается с воздухом, слабо испаряется,
конденсируется на стенках впускного тракта в виде топливной
пленки. Это приводит к тому, что в цилиндры двигателя попадает
незначительное количество пусковых фракций, обеспечивающих
гарантированный пуск двигателя. Переобогащение смеси при пуске
двигателя способствует поступлению в цилиндры двигателя

достаточного количества пусковых фракций.

На режиме холостого хода при малой частоте вращения в цилиндры двигателя подается смесь с α = 0,7...0,9. Необходимость обогащения смеси вызвана значительным количеством остаточных газов, остающихся в цилиндрах двигателя вследствие ухудшения процесса газообмена при прикрытойдроссельной заслонке, поэтому лишь богатая смесь обеспечивает устойчивую работу двигателя.

Режимы малых исредних нагрузок являются наиболее характерными
для автомобильного двигателя в процессе эксплуатации, поэтому
желательно именно на этих режимах обеспечить необходимую
топливную, экономичность. Это достигается подачей в цилиндры
двигателя смеси с α = 1,05... 1,10(экономичная смесь).

При переходе от режима, при котором достигаются наилучшие экономические показатели двигателя, к режиму полной нагрузки требуется богатая смесь с α = 0,85...0,90, так как при таком составе достигается максимальная скорость сгорания заряда, поступившего в цилиндры двигателя.

Режим резкого перехода от малых нагрузок к максимальным характерен для разгона автомобиля. При резком открытии дроссельной заслонки возможно обеднение горючей смеси, так как топливо в силу того, что имеет большую массу, чем воздух, и вследствие гидравлического сопротивления каналов и жиклеров не успевает набрать скорость, обеспечивающую необходимое соотношение топлива и воздуха в смесительной камере карбюратора. Поэтому карбюратор снабжается специальным устройством, предотвращающим обеднение смеси.

При работе на основном режиме (средних значениях частоты вращения) смесь должна быть обедненной, а простейший карбю­ратор ее обогащает; при пуске смесь должна быть богатой, а кар­бюратор ее обедняет и т. д.

Способы компенсации состава смеси. Изменение состава смеси в соответствии с режимом работы двигателя называется компенсацией состава смеси.

Прежде всего, карбюратор должен обеспечить основной режим — создать обедненную смесь для экономичной работы двигателя. Для этой цели в карбюраторе имеются устройства, которые изменяют характеристику простейшего карбюратора, — системы компенсации состава смеси. Различают два способа компенсации смеси: 1) изменение соотношения сечений жиклера и диффузора f_Д/f_Ж; 2) изменение соотношения перепада давления у главного жиклера и в диффузоре. Для реализации первого способа применяют два-три диффузора. При малых скоростях воздуха работает малый диффузор, а потом вступает в работу боль­шой.

При втором способе используют компенсационные колодцы (рис. 12, а). Такой колодец с воздушным жиклером 3 размещают между главным жиклером 2 и распылителем 6. За счет воздушного жиклера перепад давления на главном жиклере уменьшается и в результате снижается ско­рость движения топлива через главный жиклер, а, следовательно, и расход топлива, увеличивается а и обедняется смесь.

Следует иметь в виду, что для экономичной работы двигателя пропускная способность воздушного жиклера имеет такое же важное значение, как и пропускная способность топливного жиклера.

Диффузор, главный жиклер, распылитель и система компенсации составляют главную дозирующую систему — ГДС.

Экономайзеры и эконостаты применяют в режиме максималь­ной мощности для получения обогащенной смеси. В них исполь­зован первый способ компенсации: при определенной величине открытия дросселя у экономайзеров механически (рис. 12, б), а у эконостатов пневматически (при значительном перепаде давле­ния) в работу вступает дополнительный жиклер 10, через который проходит добавочное количество топлива. Смесь обогащается до а = 0,85...О,9.

Ускорительные насосы. При резком нажатии на дроссель, на­пример при обгоне, смесь обедняется, и двигатель не может раз­вить максимальную мощность. Обогащение смеси производится ускорительным насосом, который подает только одну порцию топлива, а потом уже вступает в действие экономайзер. Поршень 16 (рис. 12, д) одновременно с открытием дросселя движется вниз, давление топлива прижимает шарик клапана 17 к седлу, зак­рывая канал из поплавковой камеры, поднимает иглу клапана 18. Через форсунку 19 данная порция топлива впрыскивается в горло­вину диффузора. Вместо ускорительных поршневых насосов все чаще применяют диафрагменные.

Система холостого хода. На холостом ходу требуется мало сме­си, но она должна быть обогащенной. Для получения такой смеси применяют систему холостого хода (рис. 12, в), представляющую собой отдельный карбюратор с топливным 12 и воздушным 13 жиклерами. На этом режиме дроссель прикрыт, а смесь выходит через отверстие за дросселем. Количество смеси регулируют винтом 14 (винт количества).

Принудительный холостой ход — это режим работы двигателя при движении автомобиля накатом с отпущенной педалью акселе­ратора, но, не выключая передачи в коробке передач. В данном ре­жиме коленчатый вал двигателя вращается от колес автомобиля. Для экономии топлива нужно выключить его подачу. Такую зада­чу выполняет экономайзер принудительного холостого хода. Он представляет электромагнитный клапан, который при частоте Вращения более 1500...1700 об/мин и отпущенной педали акселера­тора перекрывает топливный канал системы холостого хода. Для работы экономайзера принудительного холостого хода обязатель­но нужны два датчика: частоты вращения и положения дроссель­ной заслонки. Сигналы с этих датчиков обрабатываются в специ­альном реле. Эта система позволяет уменьшить расход топлива на 10...20 % на каждые 100 км пробега.

При пуске двигателя смесь должна быть очень богатой (осо­бенно при пуске холодного двигателя). Для получения такого состава смеси воздушную заслонку закрывают (рис.12, г), а дроссель прикрывают. В воздушной заслонке установлен кла­пан 15, который пропускает небольшое количество воздуха. Так как разрежение из цилиндра действует на все топливные жик­леры, то топливо в диффузор поступает через все жиклеры и системы, что обеспечивает богатую смесь.

Рис. 12 Способы формирования желаемой характеристики карбюратора:

а – компенсация состава смеси; б – действие экономайзера; в – система холостого хода;

г – действие систем при пуске двигателя; д – действие ускорительного насоса;

1 – поплавковая камера; 2 – главный жиклер; 3 – воздушный жиклер; 4 – дроссельная заслонка;

5 – диффузор; 6 – распылитель; 7 – воздушная заслонка; 8 – шток; 9 – клапан экономайзера;

10 – жиклер экономайзера; 11 – компенсационный колодец; 12 и 13 – топливный и воздушный жиклеры системы холостого хода; 14 – регулировочный винт; 15 – воздушный клапан;

16 – поршень ускорительного насоса; 17 – обратный клапан; 18 – клапан; 19 – форсунка;

В современных кар­бюраторах в воздушной заслонке нет клапана, но в системе пус­ка имеется диафрагменная камера, которая через систему тяг

при первых вспышках в цилиндрах двигателя приоткрывает воздушную заслонку.

Дата добавления: 2014-01-07