Требуемый состав смеси для различных режимов

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 аи 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 двигателясмесь 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.12Способы 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.