Назначение, устройство и принцип работы.

Система питания бензинового ДВС служит для хранения топлива, подачи и отчистки топлива и воздуха, приготовления горючей смеси, состоящей из паров топлива и воздуха нужного состава на разных режимах работы двигателя, подачи смеси в цилиндры двигателя, отвода отработавших газов и глушение шума при выпуске их наружу.

Система питания карбюраторного ДВС включает в себя:

- топливный бак;

- топливный насос;

- карбюратор;

- воздухоочиститель;

- впускной и выпускной турбопроводы;

- систему глушителей шума;

- топливопроводы;

- указатель уровня топлива с датчиком и сигнализацией и ряд других элементов.

Основным звеном, в системе питания карбюраторных ДВС, является карбюратор, работа которого основана на разных режимах работы двигателя.

В зависимости от соотношения топлива и воздуха горючая смесь может быть: нормальной (на 1 кг. бензина приходится 15 кг. воздуха, теоретически необходимого для получения полного сгорания бензина), обеднённой (на 1 кг. бензина приходится 15-17 кг. воздуха), бедной (на 1 кг. бензина приходится более 17 кг. воздуха), обогащённой (на 1 кг. бензина приходится 13-15 кг. воздуха). Состав горючей смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха «α», представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси, содержащей 1 кг. топлива к теоретически необходимому его количеству для полного сгорания (т.е. к 15 кг.). Для нормальной смеси α=1, для богатой α<1, бедной α>1. Слишком переобогащенные (α=0.4 и менее) смеси утрачивают способность к воспламенению от электрической искры.

Наибольшей скоростью сгорания обладают смеси с α=0,8-0,9, они и позволяют двигателю развивать максимальную мощность. С наибольшей экономичностью при полной нагрузке работают двигатели при α=1,1, т.е. при наличии воздуха несколько больше, чем необходимо теоретически. Для работы ДВС на различных режимах при самых оптимальных расходах топлива и соответствия требованиям экологии, необходимо иметь в разное время горючую смесь различного состава, что обеспечивается конструкцией и регулировкой карбюратора.

На двигателях отечественных автомобилей, в зависимости от рабочих объёмов цилиндров (т.е. мощности), устанавливают несколько моделей карбюраторов. В основном все карбюраторы эмульсионного типа с падающим потоком, двухкамерные с последовательным или параллельным открытием дроссельных заслонок. Такие карбюраторы имеют сбалансированную поплавковую камеру, подогрев зоны дроссельной заслонки первой камеры на выходе эмульсии из системы холостого хода, блокировку второй камеры при не полностью открытой воздушной заслонке.

Современный карбюратор состоит из двух корпусных деталей: корпуса и крышки. В крышке имеются входные горловины первой и второй камер, колодец для прохода воздуха к главным воздушным жиклерам. В горловине первой камеры устанавливается воздушная заслонка. В крышке устанавливается игольчатый клапан подачи топлива, поплавок, топливный фильтр, патрубок слива топлива в бак. Между крышкой и корпусом карбюратора устанавливается уплотнительная прокладка. В корпусе отлиты большие диффузоры, в которые вставляются малые, отлитые заодно с распылителями главных дозирующих систем. В корпусе имеются каналы этих систем, системы холостого хода, переходных систем, экономайзера мощностных режимов и ускорительного насоса. В корпусе устанавливаются распылители ускорительного насоса с шариковым клапаном подачи топлива, главные топливные жиклеры и главные воздушные жиклеры с эмульсионными трубками. В корпусе устанавливаются дроссельные заслонки первой и второй смесительных камер карбюратора.

Экономичная работа карбюратора большинства легковых автомобилей такого типа в соответствии с требуемым режимом работы обеспечивается несколькими устройствами и системами.

· Пусковое устройство обеспечивает приготовление богатой горючей смеси при пуске холодного двигателя. Она включает в себя воздушную заслонку, диафрагменное устройство.

· Система холостого ходаприготавливает богатую горючую смесь на холостом ходу двигателя, чем обеспечивается его устойчивая работа.

· Главные дозирующие системыприготавливают горючую смесь на режимах дросселирования (малые и средние нагрузки двигателя), причем в основном работает первая смесительная камера, а дроссельная заслонка второй камеры начинает открываться только тогда, когда заслонка первой уже открыта на две трети угла полного открытия.

· Экономайзер мощностных режимовобогащает горючую смесь при значительном открытии дроссельных заслонок, а также устраняет колебания состава горючей смеси при пульсации разряжения на всасывании.

· Эконостатвключается во вторую смесительную камеру и вступает в работу при полностью открытых дроссельных заслонках на скоростных режимах близких к максимальным и служит для получения полной мощности двигателя.

· Переходные системы первой и второй камер обеспечивают плавный переход с одного режима работы двигателя на другой в момент начала открытия дроссельной заслонки первой камеры, а затем и второй камеры.

На многих карбюраторах имеется экономайзер принудительного хода,который отключает систему холостого хода на принудительном холостом ходу автомобиля (во время торможения автомобиля двигателем, при движении под уклон, при переключении передач).

· Привод управления карбюратором(управление дроссельными и воздушной заслонками) – тросовый. Дроссельные заслонки открываются педалью в солоне кузова, а воздушная – рукояткой, расположенной обычно под панелью приборов.

В последние годы отечественные автомобильные заводы начали оснащать легковые автомобили двигателями с системами непосредственного впуска топлива с электронным управлением. Применение таких двигателей позволяет повысить динамические качества автомобиля за счет более высокой мощности, экономить 15-20% топлива по сравнению с карбюраторными и выполнять постоянно ожесточающиеся нормы по токсичности отработавших газов.

В систему питания таких двигателей входят: бензобак, бензопроводы, электробензонасос, топливные фильтры, топливопровод двигателя, регулятор давления топлива и электромагнитные форсунки.

Такая система питания двигателя обеспечивает подачу необходимого количества топлива в цилиндры на всех рабочих режимах. В настоящее время на отечественных автозаводах интенсивно ведутся работы по созданию и внедрению эффективных систем нейтрализации отработавших газов.

Новый автомобиль становится на производство только в том случае, если его конструкция и регулировки обеспечивают соблюдение норм по токсичности на всех режимах. Однако загрязнение окружающей среды зависит не только от заводской готовности автомобиля, но и в значительной степени от его технического состояния во время эксплуатации. Даже мелкие неисправности и нарушения регулировок приводят к повышенному выбросу вредных токсичных веществ.

Основными видами топлива отечественных легковых автомобилей является бензин, главным показателем которого является детонационная стойкость, которая характеризуется октановым числом. Чем больше численная величина октанового числа в марке бензина, тем выше его детонационная стойкость.

Детонациейназывается самовоспламенение бензовоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер. В результате детонации снижается экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели, снижается срок службы и надёжность двигателя и т.д. Для автомобилей в нашей стране выпускают бензины марок А-76, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98 др.. В маркировке буква «А» обозначает, что бензин автомобильный, буква «И» указывает метод определения октанового числа (исследовательский). После букв стоит октановое число, которое характеризует стойкость бензина против детонации. Чем больше октановое число, тем меньше его склонность к детонации и тем выше допускаемая степень сжатия, с увеличением которой повышается мощность и улучшается топливная экономичность двигателя.