Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

3. Опишите работу карбюратора, К-90 на режиме, частичных нагрузок. На схеме покажите цветными стрелками пути топлива, воздуха и эмульсии. Устройства и системы карбюратора, не работающие на данном режиме на схеме показывать не нужно. Двигатели внутреннего сгорания

Похожие главы из других работ:

Аккумуляторные батареи и карбюраторы

7. Технологический процесс ремонта карбюратора К-126Б

Уровень топлива в поплавковой камере превышает норму- это связано с неправильной регулировкой, с потерей герметичности поплавка, заедание игольчатого клапана в гнезде или износом. Для того, что бы устранить эту неисправность…

Двигатели внутреннего сгорания

2. Опишите устройство системы охлаждения двигателя А-41. Начертите схему и покажите на ней стрелками циркуляцию охлаждаюшей жидкости по малому и большому кругу

Отличие А -41 в том, что он не имеет надува. Рядный, 4-ёх цилиндровый. Топливный насос механический, секционный, дозированием отсечкой в конце подачи. Порядок работы форсунок и цилиндров 1-3-4-2. Воздухоочиститель инерционно-масляный…

Карбюратор К-88

1.1. Назначение, устройство и работа карбюратора

Карбюратор предназначен для приготовления смеси бензина с воздухом, которая называется горючей смесью. На восьми цилиндровом двигателе автомобиля ЗИЛ-130 установлен карбюратор К-88А, имеющий две смесительные камеры…

Карбюратор К-88

1.2. Техническое обслуживание карбюратора

Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания, в электродах свечи зажигания, снижается мощность двигателя и увеличению его износа…

Карбюратор К-88

1.3. Ремонт карбюратора

Основными неисправностями карбюратора являются износ запорного игольчатого клапана, вмятины и трещины на поплавке, износ калиброванных отверстий жиклёров и иглы главного жиклёра…

Организация и технология работ по машинизированному текущему содержанию пути

3.1 Предпосылки и допущения к расчетной схеме

Организация и технология работ по машинизированному текущему содержанию пути

3.1.1 Допущение к расчетной схеме

Под воздействием подвижного состава в элементах верхнего строения пути возникают напряжения и деформации. Реальная зависимость их от действующих сил на путь чрезвычайно сложна…

Проектирование станции технического обслуживания для легковых автомобилей на улице Шоссейной в поселке Шексна Вологодской области

3.1 Общие требования к схеме

Выбор схемы очистки стоков мойки автомобилей зависит от следующих факторов: количество…

Ремонт та технічне обслуговування карбюратора «Solex»

1 Призначення карбюратора

Карбюратори 2108, як і будь-які інші карбюратори є приладами для точного дозування палива в потоці повітря, утворення з палива і повітря горючої суміші і регулювання її подачі в циліндри двигуна…

Ремонт та технічне обслуговування карбюратора «Solex»

2 Будова карбюратора

Крішка кріпиться до корпусу пятьма гвинтами через тонку картонну про кладку. В карбюраторі базового виконання є наступні системи…

Ремонт та технічне обслуговування карбюратора «Solex»

3 Додаткові системи та пристрої карбюратора

Головні дозуючі системи первинної і вторинної камер однакові по своїй конструкції. Сморід мають головні паливні жиклери, встановлені на різьбленні на дні вертикальних колодязів (званих емульсивними) між камерами карбюратора…

Ремонт та технічне обслуговування карбюратора «Solex»

4 Принцип роботи карбюратора

Необхідність подачі додаткової кількості палива визначається зовсім не його «інерційністю» в каналах карбюратора при різкому розгоні, як це традиційно вказується в популярних виданнях…

Ремонт та технічне обслуговування карбюратора «Solex»

5 Технічне обслуговування карбюратора

Технічне обслуговування і ремонт легкових автомобілів виробляються на станціях технічного обслуговування (СТОА) фірмових автоцентрах і майстернях, що належать різним організаціям…

Системы питания автомобильных двигателей

1.1 Характеристика идеального карбюратора

Идеальный карбюратор предназначен обеспечивать приготовление смеси такого оптимального состава, который необходим по условиям работы двигателя…

Системы питания автомобильных двигателей

1.2 Главная дозирующая система карбюратора

Главной дозирующей системой карбюратора принято называть систему, подающую топливо в цилиндры двигателя на большинстве режимов его работы с нагрузкой. С ростом нагрузки горючую смесь необходимо обеднять…

Тихомиров А. Н. Карбюраторы к-126, к-135 автомобилей газ, паз. Принцип действия, устройство, регулировка, ремонт

Тихомиров Н.Н.

Принцип действия, устройство, регулировка, ремонт

Издательство «КОЛЕСО» москва

2002

УДК 629.33.064.5 ББК 39.33-04

Тихомиров А.Н.

Карбюраторы К-126, К-135 автомобилей ГАЗ, ПАЗ. Принцип действия, устройство, регулировка, ремонт — М.: Издательство «Колесо», 2002. — 64 с.: ил.

ISBN 5-8115-0037-8

Настоящая брошюра рассчитана на владельцев автомобилей, работников станций технического обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля, и рассматривает теоретические основы карбюрации, конструкцию, особенности, возможные методы ремонта и регулировки карбюраторов К-126 и К-135 Ленинградского завода «ЛЕНКАРЗ» (ныне «ПЕКАР»), устанавливаемых на автомо­били Горьковского и автобусы Павловского автозаводов.

Брошюра предназначена для владельцев автомобилей, работников станций технического обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля.

По вопросам оптовых закупок и размещению рекламы обращаться:

в Москве Издательство «Колесо» тел./факс (095) 286-35-18

в Н.Новгороде «Транспортная книга» тел./факс (8312) 77-21-12

Налоговая льгота — общероссийский классификатор продукции ОК 005-93. Позиция «Литература по технике и техническим наукам в целом», код ОКП 953410

Ваши предложения и замечания по данному изданию присылать :

по адресу 129279, г. Москва, Рижский проезд, д. 9, Издательство «Колесо»

е-таП: ко!е50_р[email protected]пш1ги.сот

Издательство не несет ответственности за достоверность информации опубликованной в рекламе




9«7858111!ЗбОЗ»7′


15ВМ 5-8115-0037-8

© Тихомиров А.Н., 2002

© Издательство «Колесо», 2002

От автора

Карбюраторы серии К-126 представляют собой целое поколение кар­бюраторов, выпускавшихся Ленинградским карбюраторным заводом «ЛЕНКАРЗ», впоследствии ставшим АО «ПЕКАР» (Петербургские карбюра­торы), почти сорок лет. Они появились в 1964 году на легендарных автомобилях ГАЗ-53 и ГАЗ-66 одновременно с новым тогда еще двигателем ЗМЗ-53. Эти двигатели, Заволжского моторного завода заменили собой знаменитый ГАЗ-51 вместе с применявшимся на нем однокамерным карбюратором.

Чуть позже с 1968 года Павловский автобусный завод начал выпуск
автобусов ПАЗ-672, в семидесятых годах появилась модификация ПАЗ-3201,
позднее ПАЗ-3205 и на всех устанавливается двигатель, сделанный на базе
того же, что применялся на грузовиках, но с дополнительными элементами.
Система питания не изменялась, и карбюратор тоже был, соответственно,
семейства К-126. .

Невозможность сразу полностью перейти на новые двигатели обуслови­ла появление в 1966 году переходного автомобиля ГАЗ-52 с шестицилиндро-вым двигателем. На них в 1977 году однокамерный карбюратор также был заменен на К-126 с соответствующей заменой впускной трубы. На ГАЗ 52-03 установили К-126И, а на ГАЗ 52-04 — К-126Е. Различие в карбюраторах касается единственно разных типов ограничителей максимальной частоты вращения. В паре с карбюраторами К-126И, -Е, -Д, предназначенными для ГАЗ-52, устанавливался ограничитель, работавший за счет скоростного напора воздуха, проходящего в двигатель. Пневмоцентробежный ограничи­тель карбюратора К-126Б или К-135 на двигателях ЗМЗ работает по сигналу центробежного датчика, установленного на носке распределительного вала.

Двигатели ЗМЗ-53 совершенствовались и изменялись. Последнее крупное изменение произошло в 1985 году, когда появился ЗМЗ-53-11 с полнопоточной системой фильтрации масла, одноярусной впускной тру­бой, винтовыми впускными каналами, повышенной степенью сжатия и карбюратором К-135. Но семейство не нарушилось, К-135 имеет все кор­пусные детали семейства К-126 и лишь некоторые различия по сечениям жиклеров. В этих карбюраторах приняли меры к приближению составов приготовляемой смеси к требованиям нового времени, внесли изменения под более строгие нормы токсичности. В целом регулировки карбюратора сместились в более бедную сторону. В конструкции карбюратора учли введение на двигателях системы рециркуляции отработавших газов (СРОГ), добавив штуцер отбора разрежения на клапан СРОГ. В тексте мы не будем использовать маркировку К-135 кроме отдельных случаев, считая его просто одной из модификаций серии К-126.

Естественное различие двигателей, на которые устанавливаются К-126, учтено в размере дозирующих элементов. Прежде всего это жиклеры, хотя могут встретиться и разные по диаметру диффузоры. Изменения отражены в индексе, присвоенном каждому карбюратору и об этом необ­ходимо помнить при попытках заменить один карбюратор другим. Сводная таблица размеров основных дозирующих элементов всех модификаций К-126 приведена в конце книги. Колонка «К-135» справедлива для всех модификаций: К-135, К-135М, К-135МУ, К-135Х.

Следует помнить, что карбюратор является лишь частью сложного комплекса, именуемого двигатель. Если, например, должным образом не работает система зажигания, мала компрессия в цилиндрах, негермети­чен впускной тракт, то возлагать ответственность за «провалы» или боль­шой расход топлива только на карбюратор, по крайней мере, нелогично. Необходимо отличать дефекты, относящиеся именно к системе питания, их характерные проявления во время движения, узлы, которые могут не­сти за это ответственность. Для понимания процессов, происходящих в карбюраторе, начало книги отводится описанию теории регулирования искровых ДВС и карбюрации.

В настоящее время Павловские автобусы являются практически единственными потребителями восьмицилиндровых двигателей ЗМЗ. Соответственно, карбюраторы семейства К-126 все реже встречаются в практике ремонтных служб. При этом эксплуатация карбюраторов продол­жает задавать вопросы, на которые требуются ответы. Последний раздел книги посвящен выявлению возможных неисправностей карбюраторов и способам их устранения. Не надейтесь, однако, что найдете универсальную «отмычку» по устранению каждого возможного дефекта. Оцените ситуацию сами, прочтите то, что сказано в первом разделе, «приложите» это к вашей конкретной проблеме. Проведите полностью комплекс работ по регулировке узлов карбюратора. Книга рассчитана, прежде всего, на рядовых водителей и лиц, проводящих обслуживание или ремонт систем питания в автобусных или автомобильных парках. Надеюсь, что после изучения книги у них не возникнет более вопросов касающихся данного семейства карбюраторов.

Канд. техн. наук А.Н.Тихомиров

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО КАРБЮРАТОРА

1. Режимы работы, идеальная характеристика карбюратора.

Мощность двигателей внутреннего сгорания определяется энергией, которая заключена в топливе и высвобождается при сгорании. Для дости-4 жения большей или меньшей мощности необходимо, соответственно, по­давать в двигатель большее или меньшее количество топлива. В то же время для сгорания топлива необходим окислитель — воздух. Именно воздух фактически засасывается поршнями двигателя на тактах впуска. Педалью «газа», связанной с дроссельными заслонками карбюратора, водитель может только ограничить доступ воздуха в двигатель или напротив разрешить двигателю наполняться до предела. Карбюратор в свою очередь должен автоматически отслеживать расход воздуха, поступающий в двигатель, и подавать пропорциональное количество бензина.

Таким образом, расположенными на выходе карбюратора дроссельными заслонками регулируется количество приготовленной смеси воздуха и топлива, а значит и нагрузка двигателя. Полная нагрузка соответствует максимальным открытиям дросселя и характеризуется наибольшим по­ступлением горючей смеси в цилиндры. На «полном» дросселе двигатель развивает наибольшую мощность, достижимую при данной частоте вращения. Для легковых автомобилей доля полных нагрузок в реальной эксплуатации невелика — около 10…15%. Для грузовиков, наоборот, режимы полных нагрузок занимают до 50% времени работы. Противоположным полной нагрузке является холостой ход. Применительно к автомобилю это работа двигателя с отключенной коробкой передач, независимо от того, какова частота вращения двигателя. Все промежуточные режимы (от холостого хода до полных нагрузок) попадают под определение частичные нагрузки.

Изменение количества смеси, проходящей через карбюратор, происходит и при постоянном положении дросселя в случае изменения частоты вра­щения двигателя (количества рабочих циклов в единицу времени). В целом • нагрузка и частота вращения определяют режим работы двигателя.

Автомобильный двигатель работает в огромном разнообразии эксплуата­ционных режимов вызванных изменяющейся дорожной обстановкой или жела­нием водителя. Каждый режим движения требует своей величины мощности двигателя, каждому режиму работы соответствует определенный расход возду­ха и должен соответствовать определенный состав смеси. Под составом смеси понимается соотношение между количеством воздуха и топлива, поступающе­го в двигатель. Теоретически полное сгорание одного килограмма бензина про­изойдет в том случае, если при этом будет участвовать чуть меньше 15 кило-

граммов воздуха. Величина эта определяется химическими реакциями горения и зависит от состава самого топлива. Однако в реальных условиях оказывается выгоднее поддерживать состав смеси хотя и близко к названной величине, но с отклонениями в ту или иную сторону. Смесь, в которой топлива меньше чем теоретически необходимо, называется бедной; в которой больше — богатой. Для количественной оценки принято использовать коэффициент из­бытка воздуха а, показывающий избыток воздуха в смеси:

а = ——, где Gт*1о

Gв — расход воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;

Gт — расход топлива, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;

1о — расчетное количество воздуха в килограммах, необходимое Для сжигания 1 кг топлива (14,5…15).

Для бедных смесей а >1, для богатых — а

Основными выходными параметрами двигателя являются эффек­тивная мощность Ne (кВт) и удельный эффективный расход топлива g = Gm/Ne (г/кВт • ч). Удельный расход является мерой экономичности, показателем совершенства рабочего процесса двигателя (чем меньше ве­личина ge,, тем выше эффективный к.п.д). И тот, и другой параметр зави­сят как от количества смеси, так и от ее состава (качества).


Какой состав смеси требуется для каждого режима можно определить по специальным регулировочным характеристикам, снимаемым с двигателя на тормозном стенде при фиксированных положениях дросселей и постоянных частотах вращения. Одна из таких характеристик приведена на рис. 1. N.г/кВт ч 380

340

300

0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 a

Рис. 1. Регулировочная характеристика по составу смеси: Двигатель ЗМЗ 53-18 п=2000 min’,Р1,=68кПа

На графике хорошо видно, что на данном режиме максимум мощности достигается при обогащенной смеси а = 0,93 (такую смесь принято называть мощностной), а минимум удельного расхода топлива, т.е. максимум эко­номичности, при бедной а = 1,13 (смесь так и называется экономичной).

Можно заключить, что целесообразные пределы регулирования ле­жат в интервале между точками мощностной и экономичной регулировок (на рисунке выделен стрелкой). За этими пределами составы горючей смеси невыгодны, так как, работа на них сопровождается одновременно ухудшением экономичности и падением мощности. Повышение эконо­мичности двигателя при обеднении смеси от мощностной до экономичной объясняется увеличением полноты сгорания топлива. При дальнейшем обеднении смеси экономичность снова начинает ухудшаться из-за значи­тельного падения мощности, вызываемого уменьшением скорости сгорания смеси. Об этом надо помнить тем, кто в надежде понизить расход топлива у своего двигателя стремится ограничить поступление в него бензина.

Для всех режимов частичных нагрузок экономичные составы смеси являются предпочтительными, причем работа на экономичных смесях не ограничит нас в мощности. Следует помнить, что мощность, которая при некотором положении дросселя достигается только на мощностном составе смеси, может быть получена и на смеси экономичного состава, только при несколько большем ее количестве (при большем открытии дросселя). Чем более обедненную смесь мы используем, тем большее количество ее по­требуется для достижения той же мощности. На практике мощностной состав горючей смеси организуют только при полных нагрузках.

Сняв серию регулировочных характеристик при разных положениях дросселя, можно построить так называемые характеристики опти­мального регулирования, показывающие, как должен изменяться состав смеси при изменении нагрузки (рис. 2). .





О 100% N.

Рис. 2. Характеристика оптимального регулирования искрового двигателя

В целом, идеальный карбюратор (если во главу угла поставлена эконо­мичность, а не токсичность, например) должен обеспечивать изменение

состава смеси в соответствии с линией abc. Каждой точке на участке ab соответствует экономичный состав смеси для данной нагрузки. Это самая протяженная часть характеристики. В точке Ь начинается плавный переход к обогащению смеси, продолжающийся до точки с.

Любая величина мощности могла бы быть достигнута и при использовании только мощностных смесей по всей характеристике (линия dc). Однако работа с такими составами смеси на частичных нагрузках не имеет особого смысла, поскольку есть резерв достижения той же мощности за счет простого открытия дросселя и впуска дополнительного количества все еще экономичной смеси. Обогащение действительно необходимо только при полных открытиях дроссе­ля, когда исчерпаны резервы увеличения количества смеси. Если обогащения не осуществить, то характеристика «остановится» в точке b и прирост мощнос­ти ANt не будет достигнут. Мы получим примерно 90% возможной мощности.

2. Карбюрация, образование токсичных компонентов

Кроме дозирования топлива, важной задачей, стоящей перед карбюрато­ром, является организация смешения топлива с воздухом. Дело в том, что для горения необходимо не жидкое, а газифицированное, испаренное топливо. Непосредственно в карбюраторе происходит первая стадия подготовки смеси -распыливание топлива, дробление его на возможно более мелкие капли. Чем выше качество распыливания, тем равномернее распределяется смесь по отдельным цилиндрам, однороднее смесь в каждом цилиндре, выше ско­рость распространения пламени, Мощность и экономичность при уменьшении количества продуктов неполного сгорания. Полностью процесс испарения не успевает произойти в карбюраторе, и часть топлива продолжает двигаться по впускной трубе к цилиндрам в виде жидкой пленки. Конструкция впускной трубы, таким образом, оказывает принципиальное значение на выходные по­казатели двигателя. Необходимое для испарения пленки тепло специально от­бирается и подводится к топливовоздушной смеси от охлаждающей жидкости.

Следует помнить, что определенные по характеристикам величины оптимальных составов смеси могут изменяться в зависимости от различных факторов. Так, например, все они определены при нормальном тепловом состоянии двигателя. Чем лучше испарено топливо к моменту поступления в цилиндры, тем при более бедных составах смеси могут достигаться и максимальная экономичность, и максимальная мощность. Если карбюратор готовит экономичную смесь для прогретого двигателя, то при пониженной температуре (на прогреве, при неисправном термостате или его отсутствии) эта смесь окажется беднее, чем необходимо, удельный расход окажется резко повышенным, а работа — неустойчивой. Чем «холоднее» двигатель, тем богаче смесь необходимо ему подавать.

С0,%

В огромной степени состав топливовоздушной смеси определяет токсич­ность отработавших газов. Следует помнить, что автомобильный двигатель внутреннего сгорания никогда не может быть абсолютно безвреден. В ре­зультате сгорания топлива при самом благоприятном исходе образуются углекислый газ СО2 и вода h3О. Однако они не являются токсичными, т.е. ядовитыми, и не вызывают у человека каких-либо болезней. Нежелательны, прежде всего, не полностью сгоревшие компоненты выхлопных газов, самыми важными и самыми частыми составными частями которых являются окись уг­лерода (СО), не сгоревшие или только частично сгоревшие углеводороды (СН), сажа (С) и окислы азота (NО«).Все они являются токсичными и опасными для человеческого организма. На рис. 3 представлены типичные кривые изме­нения концентраций трех наиболее известных компонентов от состава смеси.

0,6 0,8 1,0 1,2 «

Рис. 3. Зависимость выбросов токсичных компонентов от состава смеси бензинового двигателя


Концентрация окиси углерода СО закономерно растет с обогащением смеси, что объясняется недостатком кислорода для полного окисления углерода до CO2. Рост концентраций несгоревших углеводородов СН в об­ласти богатых смесей объясняется теми же причинами, а при обеднении дальше некоторого предела (штриховая зона на рисунке) резкий подъем кривой СН обусловлен вялым сгоранием и даже возникающими иногда пропусками воспламенения столь обедненных смесей.

Одним из наиболее токсичных компонентов в отработавших газах яв­ляются окислы азота, NOx. Это условное обозначение присвоено смеси оксидов азота NO и NOa, которые не являются продуктами сгорания топлива, а образуются в цилиндрах двигателя при наличии свободного кислорода и высокой температуры. Максимум концентрации окислов азота прихо­дится на составы смеси наиболее близкие к экономичным, а количество выбросов растет с ростом нагрузки двигателя. Опасность воздействия окислов азота заключается в том, что отравление организма проявляется не сразу, причем каких-либо нейтрализующих средств нет.

На режимах холостого хода, где проводится знакомый всем автомоби­листам тест на токсичность, этот компонент не учитывается, поскольку в цилиндрах двигателя «холодно» и выброс NOx на этом режиме очень мал.

3. Главная дозирующая система карбюратора

Карбюраторы К-126 предназначены для многоцилиндровых двигателей грузовых автомобилей, у которых очень велика доля работы на полных нагрузках. Все цилиндры у таких двигателей, как правило, делят на груп­пы, которые питают отдельными карбюраторами или, как в случае К-126, отдельными камерами одного карбюратора. Деление на группы организу­ется за счет изготовления впускной трубы с двумя независимыми группами каналов. Цилиндры, включенные в одну группу, выбираются так, чтобы чередование рабочих циклов в них было равномерным. Это исключает




/ группа

I I II 1-5-4-2-6-3-7-8

I I I I // группа

а) б)

Рис. 4. Схема деления восьмщилиндровых двигателей

на группы с равномерным чередованием:

а) по порядку работы; б) по расположению па двигателе.

1 — первая камера карбюратора, 2 — вторая камера карбюратора

чрезмерные пульсации воздуха в карбюраторе и искажение составов смеси.

Для восьмицилиндровых V-образных двигателей ЗМЗ при принятом для них порядке работы цилиндров равномерное чередование циклов в двух группах будет соблюдаться при работе цилиндров через один (рис. 4 а). Из рис. 4 б видно, что при таком делении каналы во впускной трубе обязаны пересекаться, т.е. быть выполнены на разных уровнях. На двигателе ЗМЗ-53 так и было: впускная труба была двухъярусной.

На двигателях ЗМЗ 53-11 кроме прочих изменений упростили отливку впускной трубы, сделав ее одноярусной. Отныне каналы в группах не пере­секаются, к одной группе относятся цилиндры левого полублока, ко второй -правого (рис. 5). Удешевление конструкции отрицательно сказалось на усло­виях работы карбюратора. Нарушилась равномерность чередования циклов в каждой из групп, а вместе с ней равномерность импульсов впуска воздуха в камерах карбюратора. Двигатель становится склонным к разбросу состава смеси в отдельных цилиндрах и последовательных циклах. При некоторой средней величине, которая приготовлена карбюратором, в отдельных цилинд­рах (или циклах одного и того же цилиндра) смесь может быть как богаче, так и беднее. Следовательно, при отклонении среднего состава смеси от оптимального в некоторых цилиндрах смесь с большей вероятностью может выходить за пределы воспламенения (цилиндр выключается). Загладить создавшуюся ситуацию удается отчасти за счет наличия во впускной трубе пленки неиспа­рившегося топлива, которая «ползет» к цилиндрам относительно медленно.

Несмотря на все перечисленные особенности карбюратор К-126 вер­тикальный, с падающим потоком, с параллельным открытием дросселей представляет собой фактически два одинаковых карбюратора собранные в одном корпусе, где расположена общая для них поплавковая камера. Соот­ветственно, в нем имеется две главные дозирующие системы, работающие параллельно. На рис. 6 показана схема одной из них.




В ней имеется главный воздушный канал, включающий в себя малый диффу-

/ группа


1


I I I I 7-5-4-2-6-3-7-8

I III
// группа

a) b)

Рис. 5. Схема деления восьмицилиндровых двигателей

на группы с одноярусной впускной трубой:

а) по порядку работы; б) по расположению на двигателе.

1 — первая камера карбюратора, 2 — вторая камера карбюратора

10

зор (распылитель) 16, установленный в узком сечении основного большого диф­фузора 15, и смесительная камера с дросселем 14.Дроссель представляет собой пластину, закрепленную на оси, поворачивая которую можно регулировать про­ходное сечение смесительной камеры, а значит и расход воздуха. Параллельное открытие дросселей означает, что в каждой смесительной камере дроссельные заслонки устанавливаются на общую ось, привод которой организован от педали «газа». Воздействуя на педаль, мы открываем оба дросселя на одинаковый угол, что обеспечивает равенство воздуха, проходящего по камерам карбюратора.

Главная дозирующая система выполняет основную задачу карбюратора -позирование топлива пропорционально поступающему в двигатель воздуху. В основе лежит диффузор, который представляет собой местное сужение главно­го канала. В нем за счет относительного повышения скорости воздуха создает­ся разрежение (давление ниже атмосферного) зависящее от расхода воздуха.

Разрежение, образующееся в диффузорах, передается к главному топливному жиклеру 11, расположенному на дне поплавковой камеры.

.1

Рис. 6. Схема главной дозирующей системы карбюратора К-126: 1 — входной воздушный патрубок;2 — пробка топливного фильтра;3 — крышка поплавковой ка­меры; 4 -топливный фильтр; 5 — вход топлива от бензонасоса; 6 — клапан поплавковой камеры; 7 — корпус поплавковой камеры; 8 — поплавок; 9 — игла клапана поплавковой камеры; 10 — пробка главного топливного жиклера; 11 — главный топливный жиклер; 12 — главный воздушный жиклер; 13 — эмульсионная трубка; 14 — дроссельная заслонка; 15 — большой диффузор; 16 — малый диффу-юр; 17 — распылитель экономайзера; 18 — распылитель ускорительного насоса; 19 — вход воздуха

Доступ к ним осуществляется через резьбовые пробки 10, ввернутые в стенке корпуса поплавковой камеры 7.

Жиклером называют любое калиброванное отверстие для дозирования топлива, воздуха или эмульсии. Наиболее ответственные из них выполнены в виде отдельных деталей, вставляемых в корпус на резьбе (рис. 7). Для любого жиклера принципиальными являются не только площадь проходного сечения калиброванной части, но еще и соотношение между длиной и ди­аметром калиброванной части, углы входных и выходных фасок, качество исполнения кромок и даже диаметры некалиброванных частей.




Необходимая пропорция топлива с воздухом обеспечивается соотношением площади сечения топливного жиклера и сечения диффузора. Увеличение жиклера приведёт к обогащению смеси во всем ди­апазоне режимов. К такому же эффекту можно прийти при уменьшении проходного сечения диффузора.

Сечения диффузоров карбюратора подобраны исходя из двух противоречи­вых требований: чем больше площадь диффузоров, тем выше мощность может быть достигнута двигателем, и тем хуже Рис. 7. Схема топливного жиклера: качество распыливания топлива в силу l-длинна калиброванной части; более низких скоростей воздуха. Учиты­вая, что большие диффузоры вставные и по габаритам унифицированы для всех модификаций К-126 (в том числе и для легковых автомобилей) не ошибитесь при сборке. Диффузор диаметром 24 мм легко может быть установлен на место штатного с диаметром 27 мм.

Для дополнительного повышения качества распыливания использо­вана схема с двумя диффузорами (большим и малым). Малые диффузоры представляют собой отдельные детали, вставляемые в средней части больших. В каждом из них имеется собственно распылитель, соединен­ный каналом с отверстием в корпусе, из которого подводится топливо. Будьте внимательны к ориентации канала!

На каждом жиклере выбито число, показывающее пропускную способ­ность в см3/мин. Такая маркировка принята на всех карбюраторах «ПЕКАР». Проверка проводится на специализированном проливочном приборе и озна­чает количество воды в см3, проходящей через жиклер в прямом направлении за минуту при напоре столба жидкости в 1000 ± 2 мм. Отклонения в пропу­скной способности жиклеров от нормативных не должны превышать 1,5%.

13


Изготовить жиклер по-настоящему может только специализированное предприятие с соответствующим оборудованием. К сожалению, за выпуск ремонтных жиклеров берутся многие и в результате нельзя быть уверенным до конца, что главный топливный жиклер, имеющий маркировку «310» на самом деле не окажется размером «285». По опыту лучше никогда не менять заводских жиклеров, тем более что особой необходимости в этом нет. Жиклеры не изнашиваются сколько-нибудь заметно даже при длительной эксплуатации, а уменьшение сечения из-за смол, отложившихся на кали­брованной части, при современных бензинах маловероятно.

В карбюраторе для стабильности перепада давлений на топливном жиклере уровень топлива в поплавковой камере должен оставаться посто­янным. В идеале, топливо должно бы располагаться на уровне кромки рас­пылителя. Однако для исключения самопроизвольного истечения бензина из распылителя при возможных наклонах автомобиля уровень поддержи­вается на 2…8 мм ниже. На большинстве режимов работы (особенно гру­зового автомобиля, у которого велика доля полных нагрузок) такое пони­жение уровня не может сколько-нибудь заметно сказаться на истечении бензина. Разрежение в диффузоре может достигать величины 10 кПа (что соответствует 1300 мм «бензинового» столба) и, естественно, понижение уровня на несколько миллиметров ничего не меняет. Можно считать, что состав смеси, приготовленной карбюратором, определяется только соот­ношением площадей топливного жиклера и узкого сечения диффузора. Лишь при самых малых нагрузках, когда разрежение в диффузорах падает менее 1 кПа, погрешности в уровне топлива начинают оказывать влияние. Чтобы исключить колебания уровня топлива в поплавковой камере, в ней установлен поплавковый механизм. Он собран весь на крышке карбюратора, а уровень топлива регулируется автоматически за счет изменения проходного сечения клапана 6 (рис. 8) иглой клапана 5, приводимой в действие язычком 4 на держателе поплавка. Стоит уровню топлива опуститься ниже заданного, как, опускаясь вместе с ним, поплавок опустит язычок, что даст возможность игле 5 под действием давления топлива, создаваемого бензонасосом, и собст венным весом опуститься и пропустить в камеру большее количество бензина. Видно, что давление топлива играет определенную роль в работе поплавковой камеры. Практически все бензонасосы должны создавать давление бензина 15…30 кПа. Отклонения в большую сторону могут даже при правильных ре­гулировках поплавкового механизма создать подтекание топлива через иглу. Для контроля уровня топлива в более ранних модификациях К-126 имелось смотровое окно на стенке корпуса поплавковой камеры. По краям окна, примерно по его диаметру, имелись два прилива, которые отмечали линию нормального уровня топлива. В последних модификациях окно отсутствует, а нормальный уровень отмечен риской 3 (рис. 9) на корпусе снаружи.

из

Рис. 8. Поплавковый механизм карбюратора:

1 — поплавок; 2 — ограничитель хода поплавка; 3 — ось поплавка; 4 — язычок регулировки уровня; 5 — игла клапана; 6 — корпус клапана; 7 — уплотнительная шайба; А — расстояние от плоскости разъема крышки до верхней точки поплавка; В — зазор между торцем иглы и язычком

1234

7 6 5

Рис. 9. Вид карбюратора со стороны штуцеров: 1 — канал в надмембранную камеру ограничителя; 2 — пробки главных топливных жиклеров; 3 — риска уровня топлива в поплавковой камере; 4 — канал подвода топлива от бензонасоса; 5 — тяга; 6 — штуцер отбора разрежения на клапан рециркуляции; 7 — канал в подмембранную камеру ограничителя

15

Для повышения надежности запирания на игле клапана 5 (рис. 8) одета маленькая полиуретановая шайба 7, сохраняющая эластичность в бензине и снижающая усилие запирания в несколько раз. Кроме того, за счет ее деформации сглаживаются колебания поплавка, неизбежно возникающие при движении автомобиля. При разрушении шайбы герметичность узла сразу необратимо нарушается.

Сам поплавок может быть либо латунным, либо пластмассовым. На­дежность (герметичность) и того и другого достаточно высока, если только вы сами не деформируете его. Чтобы поплавок не стучал по дну поплав­ковой камеры при отсутствии в ней бензина (что наиболее вероятно при работе двухтопливных газобаллонных автомобилей) на держателе по­плавка имеется второй усик 2, опирающийся на стойку в корпусе. Подги-банием его регулируется ход иглы, который должен быть 1,2… 1,5 мм. На пластмассовом поплавке этот усик тоже пластмассовый, т.е. подгибать его нельзя. Ход иглы не регулируется.

Элементарный карбюратор, имеющий только диффузор, распылитель, поплавковую камеру и топливный жиклер, в состоянии поддерживать состав смеси примерно постоянным во всей области расходов воздуха (кроме самых малых). Но для максимального приближения к идеальной характеристике до­зирования с ростом нагрузки смесь следует обеднять (см. рис. 2, участок аЬ). Эта задача решается введением системы компенсации смеси с пневмати­ческим торможением топлива. Она включает в себя установленный между топливным жиклером и распылителем эмульсионный колодец с размещен­ной в нем эмульсионной трубкой 13 и воздушным жиклером 12 (см. рис. 6).

Эмульсионная трубка представляет собой латунную трубку с закрытым нижним торцом, имеющую на определенной высоте четыре отверстия. Она опускается в эмульсионный колодец и прижимается сверху воздушным жик­лером, вворачиваемым на резьбе. С ростом нагрузки (разрежения в эмуль­сионном колодце) уровень топлива внутри эмульсионной трубки опускает­ся и при определенном значении оказывается ниже отверстий. В канал рас­пылителя начинает поступать воздух, проходящий через воздушный жиклер и отверстия в эмульсионной трубке. Этот воздух смешивается с топливом еще до выхода из распылителя, образуя эмульсию (отсюда и название), об­легчая дальнейший распыл в диффузоре. Но главное — подача дополнитель­ного воздуха понижает уровень разрежений, передающихся к топливному жиклеру, предотвращая тем самым излишнее обогащение смеси и прида­вая характеристике необходимый «наклон». Изменение сечения воздушно­го жиклера практически не скажется при малых нагрузках двигателя. При больших нагрузках (больших расходах воздуха) увеличение воздушного жиклера обеспечит большее обеднение смеси, а уменьшение — обогащение.

Как отрегулировать карбюратор на мотороллере. Регулировка карбюратора К65. Главные правила ремонта, особенности

Как отрегулировать карбюратор на муравье к65г

Карбюратор к 65, имеет настолько разнообразную конструкцию, что устанавливается на мопеды, мотоциклы и даже снегоходы Буран. Происходит это благодаря тому, что изготовителем выпускается множество модификаций. К ним относятся карбюратор к 65 к, к65г, к65ж, к65и. Процесс настройки проводится своими руками. Если работа устройства отрегулирована верно, то узел работает ритмично и без перебоев. Смесь поступает нужного качества и в требуемых количествах.

Для настройки карбюратора к 65 своими руками необходимо отрегулировать уровень горючего. Это проводится путем переворачивания изделия и замера величины расстояния от поверхности до нижней точки поплавка. Размер выдерживается 13 мм с допуском в разные стороны 1, 5 мм. Когда эта величина не соответствует техническим характеристикам, то настроить ее можно путем изменения положения язычка.

После прогрева двигателя следует закрыть обогатитель на руле. Если мотор Муравья не держит холостые после прогрева, значит, карбюратор нуждается в регулировке.

Начинать целесообразнее с установки уровня топлива. Для этого нужно карбюратор перевернуть, снять донышко поплавковой камеры и замерить расстояние от плоскости разъема до линии, разделяющей поплавок пополам (след от разъема пресс-формы) . Это расстояние должно составлять 13±1, 5 мм. Если на вашем карбюраторе размер не входит в эти пределы, нужно осторожно подогнуть в ту или иную сторону язычок 18 поплавка.

Какой карбюратор можно поставить вместо родного и почему

На сегодняшний день, благодаря наплыву китайских запчастей в нашей стране, вопрос выбора альтернативного карбюратора для мотороллера отпадает сам собой. Карбюраторы PZ 26-27 с китайских двигателей объемом 110-150 см3 хорошо подойдут на мотороллер Муравей, но только с заменой жиклеров (главного и холостого хода). Также придется изготовить фланец для крепления карбюратора к цилиндру двигателя. В нижней части карбюратора присутствует выемка со сливным шлангом, которая может касаться рычага выжима сцепления.

Схема карбюратора К-65П

Схема карбюратора К-65П практически не отличается от предыдущей схемы. Есть не большое отличие. 27. Рычаг пускового устройства; 28. Клапан пускового устройства.

Долгое время отечественные мотоциклы, мопеды и даже снегоходы имели в своей конструкции карбюратор К 62. Однако был выявлен ряд недоработок инженеров в этой модели. Современные условия потребовали усовершенствования и модернизации этого устройства. Поэтому в 90-х годах ХХ века была создана модель К 65 (карбюратор). Это устройство внешне похоже на предыдущее устройство. Но его содержание значительно от него отличается. Это отражено в принципе работы, регулировании и устройстве разновидности К 65.

Карбюратор к65с мотоцикла минск в Санкт-Петербурге

Часто при создании отечественных марок мотоциклов, мопедов и даже снегоходов производитель устанавливает в систему карбюратор К-65. Выполнить его регулировку при необходимости можно своими руками. Настройка позволит мотору просто и легко заводиться, его работа будет стабильной и ровной. Топливная смесь будет состоять из правильной пропорции компонентов.

На плоскость разъема потребуется поставить линейку. Далее язычок необходимо правильно отрегулировать. Полоска на поплавке должна находиться на уровне 13 мм. Допускается отклонение ±1, 5 мм. Сами поплавки должны стоять ровно. Корректировку необходимо производить очень точно. От этого зависит работа карбюратора.

Регулировку карбюратора необходимо производить попеременным прокручиванием винтов на 1/4 оборота. После каждого поворота необходимо подождать 2 минуты, чтобы двигатель адаптировался к новым настройкам смеси.

Карбюратор К-65 мотоцикла «Урал», «ИЖ», «Минск» и т. д. характеризуется определенной конструкцией. Система поддерживает постоянный уровень горючего в камере сгорания. Топливная смесь попадает к топливному клапану по штуцеру. Запорная арматура имеет эластичную шайбу. Клапан связан с поплавками из пластмассы. Они соединены между собой. Поплавки могут поворачиваться.











Регулировка карбюратора на мотороллере Муравей

Перед регулировкой карбюратора на мотороллере Муравей необходимо проверить систему зажигания мотоцикла, убедиться в отсутствии подсоса воздуха между уплотнениями. Воздушный фильтр должен быть чистым и смоченный моторным маслом. Только после этого можно приступать к настройке.

Порядок регулировки карбюратора К65Г:

  1. Откручиваем гайки крепления и снимаем карбюратор с двигателя. Открутив 2 винта, снимаем крышку поплавковой камеры. Перевернув карбюратор, проконтролируем уровень топлива. Для этого линейкой замеряем расстояние от кромки корпуса карбюратора до середины поплавка. Если оно не соответствует норме – 13 (+ 1,5/-1.5) мм, подгибанием язычка поплавка в ту или иную сторону, добиваемся нужного уровня.
  2. Винтом количества (сверху карбюратора) устанавливаем расстояние между нижней кромкой карбюратора и заслонкой в 2-3 мм. Ставим карбюратор на место. Регулируем винтами свободный ход троса газа и обогатителя. Он должен составлять 2-3 мм. Делается это для того, что при поворотах руля не допустить натяжения тросов.
  3. Настройка холостого хода. Заворачиваем винт качества до конца и отворачиваем его на 1-1,5 оборота. Заводим мотоцикл и прогреваем двигатель с помощью корректора. После прогрева выключаем корректор и при помощи винта количества устанавливаем минимально устойчивые обороты двигателя. Одновременно винтом качества поднимаем обороты до максимально допустимого значения. Данные операции повторяем несколько раз. Правильную настройку смеси также помогает оценить реакция двигателя на резкий поворот ручки газа. Если при резком открытии дросселя двигатель глохнет, значит, смесь бедная и винт качества необходимо немного завернуть. В противоположном случае, когда двигатель глохнет при сбросе газа, смесь следует «обеднить», немного отвернув винт качества. При оптимальном составе смеси, двигатель набирает и сбрасывает обороты быстро, без провалов и задумчивости.
  4. При длительной эксплуатации мотоцикла детали двигателя изнашиваются, и соответственно меняется состав смеси в карбюраторе. Оценить качество смеси можно визуально по цвету центрального электрода свечи. Бывает так, что после правильной настройки карбюратора не удается добиться нормального цвета изолятора свечи. В этом случае, регулировку проводят перемещением положения дозирующей иглы в замке дросселя (по умолчанию, игла находится в самом среднем положении). Когда цвет изолятора свечи имеет светлый белесый цвет, иглу нужно приподнять на одно деление. Свеча со следами нагара или копоти (см.рис.) нуждается в обедненной смеси, иглу в этом случае, надо опустить на одно деление.


Нагар на свечах для двухтактных моторов. 1. Слишком много масла в топливе. 2. Богатая смесь. 3. Бедная смесь. 4. Нормальная смесь.

Регулировку карбюратора необходимо производить попеременным прокручиванием винтов на 1/4 оборота. После каждого поворота необходимо подождать 2 минуты, чтобы двигатель адаптировался к новым настройкам смеси.

Следует помнить, что на параметры смеси могут влиять подсосы воздуха со стороны сальника коленвала, забитый фильтр и т.д. Поэтому необходимо своевременно обслуживать свой мотороллер согласно руководству пользователя.

К 65 (карбюратор). Регулировка карбюратора К 65

Долгое время отечественные мотоциклы, мопеды и даже снегоходы имели в своей конструкции карбюратор К 62. Однако был выявлен ряд недоработок инженеров в этой модели. Современные условия потребовали усовершенствования и модернизации этого устройства. Поэтому в 90-х годах ХХ века была создана модель К 65 (карбюратор). Это устройство внешне похоже на предыдущее устройство. Но его содержание значительно от него отличается. Это отражено в принципе работы, регулировании и устройстве разновидности К 65.

Устройство карбюратора К 65

Чтобы отрегулировать карбюратор модели К 65, сначала нужно ознакомиться с его устройством. Подвод и поддержание уровня топлива происходит по следующей схеме. Через штуцер горючее подается к клапану с эластичной запорной шайбой. Этот блок опирается на язычок, который сообщается с поплавками. Они выполнены из пластмассы и соединены между собой. Поплавки свободно обращаются по оси.

В случае если топлива стало больше, его излишек отводится через дренажное отверстие из поплавковой камеры. Модель К 65 (карбюратор) нагревается при работе. При этом, чтобы давление в камере не увеличивалось, она связана с расбалансировочным каналом.

Следующей системой, которую нужно рассмотреть в схеме карбюратора К 65, выступает устройство дозации.

Дозирующая система

Составляющими элементами системы дозации выступают главный топливный жиклер, распылитель, канал подвода воздуха и игла дросселя.

Весь процесс работы системы происходит по следующей схеме. Из поплавковой камеры топливо попадает в распылитель через главный жиклер. Под действием разжижения оно поднимается по зазору между иглой дросселя и распылителем. На выходе из него топливо перемешивается с воздухом, который поступил через отверстие в корпусе распылителя по каналу.

Карбюратор К 65 имеет следующую систему регулировки работы двигателя. Игла дросселя устанавливается в одно из пяти положений. Это осуществляет работу двигателя на средних режимах. А вот на самой большой мощности следует учитывать при настройке, что карбюратор модели К 65 определяет расход топлива пропускной способностью главного топливного жиклера.

Под топливной трубкой установлена стопорная шайба. Она обеспечивает крепление распылителя.

Система холостого хода

Еще одной важной системой, которая должна учитываться при регулировке карбюратора К 65, является устройство холостого хода.

Представленная система состоит из топливной трубки, воздушного канала, отверстия холостого хода, винтов качества и количества смеси, переходного отверстия.

При работе мотора на малых оборотах образовывается эмульсия. Это происходит путем поднятия топлива по трубке под действием разрежения в смесительной камере. Горючее соединяется с воздухом, который поступает через канал. Карбюратор К 65 предполагает выход эмульсии на малых оборотах только через отверстие холостого хода.

При увеличении оборотов разрежение в зоне отверстия увеличивается. Через него также начинает поступать та же эмульсия. Так подача топлива увеличивается при росте оборотов двигателя.

Система пуска и подогрева двигателя

В поисках ответа на вопрос, как отрегулировать карбюратор К 65, следует ознакомиться с устройством пуска и подогрева двигателя.

На карбюраторах К 65С и К 65В установлено пусковое устройство с автономным приводом, на К 65Г и К 65Ж — с тросовым приводом (встречается в мотоциклах «Днепр», «Урал»), а для К 65И, К 65Д — корректор-обогреватель (часто применяется в мопедах марки «ИЖ»).

Пуск с автономным приводом имеет в своем составе плунжер, пусковое устройство, иглу, защитный колпачок, каналы, шток управления, топливный колодец и отверстия. Нормальное положение устройства считается закрытым.

Пусковое устройство с тросовым приводом очень похоже на предыдущий вариант, за исключением наличия штока. Положение плунжера регулируется тросом.

Корректор-обогатитель характеризуется такой системой функционирования, при которой топливо в пусковое устройство попадает из поплавковой камеры. Расход горючего при этом ограничивается жиклером. Такое устройство часто имеет советский карбюратор К 65. «ИЖ» может служить примером таких мотоциклов.

Установка и настройка

Перед регулировкой нового карбюратора К 65 его следует установить и настроить.

Сначала потребуется снять крышку карбюратора. Пружина дросселя удерживает через замок иглу. Он имеет одно круглое и два фасонных отверстия. Круглый прорез, расположенный в центре, служит для крепления троса газа. Т-образное отверстие необходимо для крепления тяги винта.

Установив карбюратор на двигатель, к дросселю подсоединяют трос, закрепляется крышка.

Ручкой газа следует поднять дроссель и проверить, полностью ли при этом открывается диффузор. Эти действия следует произвести несколько раз. Диффузор должен свободно открываться и закрываться, при этом не заедая.

Далее следует винтом поднять дроссель так, чтобы между его кромкой внизу и образующей диффузора появился промежуток в 3 мм.

Если устройство К 65 (карбюратор) имеет корректор, его следует снять в сборе и присоединить трос к поршню. После этого следует установить узел на место.

Далее следует отрегулировать положение упоров оболочек тросов таким образом, чтобы их свободный ход составлял 2-3 мм.

Винт нужно завернуть до упора, после чего ослабить его на 0,5-1,5 оборота. Топливный шланг присоединяется к штуцеру. Горючее не должно подтекать по местам соединения.

Затем поворачивается пик-стартер и прокручивается коленчатый вал на 3 оборота. Включается зажигание и делается запуск. После прогрева пусковое устройство или корректор можно отключить.

Регулировка уровня топлива

Регулировка карбюратора К 65 начинается с задания уровня топлива. Для этого прибор переворачивают и снимают дно поплавковой камеры. Далее заменяется расстояние от разъема до линии, которая разделяет поплавок на две части.

Это расстояние обычно составляет 13 мм с возможным отклонением в обе стороны на 1,5 мм.

Если на карбюраторе размер в эти рамки не вписывается, следует подогнуть язычок поплавка в нужном направлении.

Случается, настройка карбюратора К 65 выполнена правильно, но он начинает «переливать». Это значит, что прохудился поплавок.

Проверить эту теорию просто. Нужно набрать в ванну теплой воды и погрузить в нее поплавок на минуту или дольше. Если появятся пузырьки, значит, поплавок неисправен.

Регулировка обогащения смеси

Перед началом регулировки, будь то карбюратор модели К 65 мотоцикла «Урал», «Днепр», снегохода «Буран» или других транспортных средств, двигатель следует прогреть.

Затем устанавливаются минимально устойчивые обороты на холостом ходу. Для этого винтом следует опускать дроссель. После нужно увеличить число оборотов до максимально возможных. Винт при этом вращают в ту или другую сторону.

Медленно число оборотов вновь снижают и увеличивают. Это следует выполнить 2-3 раза.

После проведенных манипуляций следует проверить, как реагирует двигатель на положение ручки газа. Чтоб понять, как настроить карбюратор К 65, следует определить требуемый уровень обогащения топливной смеси для двигателя.

Для этого производят такой эксперимент. Дроссель резко открывается. Если при этом мотор глохнет, значит, смесь следует обогатить. Для этого нужно завернуть винт качества смеси на 1/4 или 1/2 оборота.

Глохнущий мотор при резком закрытии дросселя говорит о необходимости сделать смесь более бедной. Винт качества смеси при этом нужно отстроить на 1/4-1/2 оборота.

Регулировка качества смеси в эксплуатации

Регулировка карбюратора К 65 в условиях эксплуатации производится путем перемещения иглы дозатора относительно замка. Это следует выполнять в определенной очередности.

Дозирующая игла устанавливается в среднее положение. Для осуществления обеднения смеси замок смещается вверх. При этом между конусом дозатора и стенкой распылителя зазор становится меньше.

Смещение замка вниз приведет к обогащению топливной смеси.

Сигналом о необходимости настройки станет цвет изоляции электрода свечи зажигания. На него следует обратить внимание после 30 км пробега. При нормальных условиях эксплуатации его белесый окрас свидетельствует о бедности смеси. Изолятор темно-коричневого цвета со следами копоти говорит о необходимости обеднить смесь.

Регулировка карбюратора мотоцикла «Урал»

Для примера регулировки карбюратора К 65 можно рассмотреть эту процедуру на мотоцикле «Урал».

Для начала необходимо убрать подсос воздуха. Далее плоской отверткой выкручиваются винты. Карбюратор К 65 мотоцикла «Урал» требует выкручивания винта на 1 оборот.

После этого нужно выставить люфт на тросиках. Он должен быть одинаков и равняться около 3 мм.

Прогрев мотор, начинают закручивать винт холостого хода до минимально устойчивых оборотов. Затем при помощи винта качества смеси следует найти максимальные обороты. Процедура повторяется два раза. Карбюратор настроен.

Синхронизация карбюратора

После настройки карбюратор К 65 («Урал») необходимо синхронизировать. Это удобно сделать при помощи тахометра. За неимением такого оборудования синхронизацию можно выполнить по спидометру.

Для этого мотоцикл ставится на подставку и запускается двигатель. Выставляется 4-я передача. С одной из свеч снимают колпачок и доводят показания спидометра до отметки 50 км/ч. Ручку газа фиксируют болтом.

Попеременно включается один цилиндр, а другой выключается. Длина тросов регулируется при помощи штуцеров. При этом добиваются одинакового показателя спидометра.

Колпачок свечи при снятии обязательно заземляется, коротится на массу мотоцикла. Таким образом можно отрегулировать карбюратор «Урала».

Регулировка карбюратор К 65 мотоцикла «ИЖ»

Более простую регулировку выполняют для мотоцикла «ИЖ», который имеет корректор-обогатитель.

Сначала двигатель разогревается. Затем устанавливаются низкие, но стабильные обороты мотора. Для этого следует вращать винт, который регулирует положение дросселя.

Затем плавно повышают обороты до максимальных при помощи винта холостого хода. Процедура повторяется 4-5 раз. При этом обороты двигателя постепенно уменьшаются. После этого правильность настройки проверяется резкими рывками открытия и закрытия дросселя.

Двигатель не должен глохнуть и совершать резкие рывки.

Для такой модели карбюратора допускается также выполнять регулировку в режиме эксплуатации путем перемещения дозирующей иглы вверх для обогащения смеси и вниз — для обратного эффекта.

Такой вид настройки является одним из самых простых. Поэтому выполнить все действия согласно инструкции каждый может самостоятельно.

Ознакомившись с устройством, способом установки и настройки такого элемента мотоцикла, как К 65 (карбюратор), каждый пользователь может самостоятельно регулировать его работу. Для каждого типа транспортного средства следует соблюдать свою технологию настройки и проверки работы карбюратора. От правильности выполнения действий зависит долговечность функционирования транспортного средства.

Система пуска и подогрева двигателя

В поисках ответа на вопрос, как отрегулировать карбюратор К 65, следует ознакомиться с устройством пуска и подогрева двигателя.

На карбюраторах К 65С и К 65В установлено пусковое устройство с автономным приводом, на К 65Г и К 65Ж — с тросовым приводом (встречается в мотоциклах «Днепр», «Урал»), а для К 65И, К 65Д — корректор-обогреватель (часто применяется в мопедах марки «ИЖ»).

Пуск с автономным приводом имеет в своем составе плунжер, пусковое устройство, иглу, защитный колпачок, каналы, шток управления, топливный колодец и отверстия. Нормальное положение устройства считается закрытым.

Пусковое устройство с тросовым приводом очень похоже на предыдущий вариант, за исключением наличия штока. Положение плунжера регулируется тросом.

Корректор-обогатитель характеризуется такой системой функционирования, при которой топливо в пусковое устройство попадает из поплавковой камеры. Расход горючего при этом ограничивается жиклером. Такое устройство часто имеет советский карбюратор К 65. «ИЖ» может служить примером таких мотоциклов.

Карбюратор к65с мотоцикла минск в Улан-Удэ

Установив карбюратор на двигатель, нужно присоединить к дросселю трос и закрепить крышку на карбюраторе. После этого ручкой газа поднимите дроссель и проверьте, полностью ли открывает он диффузор. Проделайте это несколько раз, чтобы убедиться, что дроссель не заедает ни в каком положении и что диффузор полностью закрывается и открывается. Винтом 27 поднимите дроссель в такое положение, при котором между его нижней кромкой и образующей диффузора появится щель 2—3 мм.

Снегоходы «Буран» оснащаются несколькими типами карбюраторов. Одним из самых популярных топливных устройств является карбюратор микуни на буран. Это экономичный безотказный механизм. Благодаря несложной конструкции, простоте в обслуживании, он завоевал массу поклонников во всем мире. Все отзывы владельцев о данном типе карбюраторов неизменно положительные.

Важно: Избегайте подделок при покупке карбюратора микуни, смотрите в видео как распознать подделку:

Можно снять карбюратор, полностью его разобрать, промыть, продуть все каналы, просушить и собрать заново, но далеко не всегда требуется полная разборка, чаще можно обойтись просто регулировками. Но если ваш карбюратор не реагирует на вращение регулировочного винта качества, то разборка и промывка просто необходима.

Синхронизация карбюраторов на мотоцикле

Синхронизация карбюраторов мотоцикла является точной процедурой, но не очень сложной. Для проведения этого действия понадобится синхронизатор. Это набор измерителей, которые проверяют разреженность. А сам измеритель – это датчик вакуумный, имеющий клапан, который сглаживает колебания стрелки. Используются наборы, имеющие две или четыре головки. Лучше всего подойдет четырехголовочный прибор.

Порядок проведения синхронизации:

  • Мотоцикл разогревается до необходимой температуры.
  • Снимается бак, после этого – фильтр.
  • Теперь нужно подобрать места, где подключить головки прибора. В чем суть синхронизации? Нужно выставить одинаковую разреженность, образующуюся в коллекторе. Потому что через него горючая смесь попадает на входные цилиндры из карбюратора. Поэтому места для подключения нужно подбирать в коллекторах.
  • Устройство подключается к найденным точкам съема. Бывает, что попасть на эти точки трудно, и тогда карбюраторы можно приподнять. Для этого они вытаскиваются из патрубков, а после подключения прибора, усаживаются на место.
  • Запускается мотоцикл. Клапаны всех датчиков нужно отрегулировать. Нужно, чтобы они реагировали на любые изменения разреженности, но колебались не сильно. Клапан отпускается в том случае, если стрелка не реагирует на любые изменения.
  • На карбюраторе можно увидеть три винта. Именно с их помощью проводят синхронизацию. Один из них, первый, расположился между первыми двумя карбюраторами. Проводим их синхронизацию. Для синхронизации второй пары карбюраторов, третьего и четвертого, используют третий винт. Он находится между ними. Центральный винт синхронизирует между собой все карбюраторы.

В первую очередь левый винт и правый, а только после этого центральный.

  • Синхронизируется первая пара карбюраторов.
  • Синхронизируется вторая пара карбюраторов.
  • Теперь выравниваются все показания с использованием центрального винта.
  • После окончания синхронизации поддаем газ, резко поднимаем обороты и опять сбрасываем. Все показания синхронные.
  • Если это не так, процедура, начиная с седьмого шага, нужно повторяется.

Заменить масло или провести процедуру синхронизации можно сделать самостоятельно. Но регулировка карбюратора мотоцикла является более сложной частью ремонта. И если навыков такой работы у вас нет, лучше всего обратиться к профессионалам.

Дозирующая система

Составляющими элементами системы дозации выступают главный топливный жиклер, распылитель, канал подвода воздуха и игла дросселя.

Весь процесс работы системы происходит по следующей схеме. Из поплавковой камеры топливо попадает в распылитель через главный жиклер. Под действием разжижения оно поднимается по зазору между иглой дросселя и распылителем. На выходе из него топливо перемешивается с воздухом, который поступил через отверстие в корпусе распылителя по каналу.

Карбюратор К 65 имеет следующую систему регулировки работы двигателя. Игла дросселя устанавливается в одно из пяти положений. Это осуществляет работу двигателя на средних режимах. А вот на самой большой мощности следует учитывать при настройке, что карбюратор модели К 65 определяет расход топлива пропускной способностью главного топливного жиклера.

Под топливной трубкой установлена стопорная шайба. Она обеспечивает крепление распылителя.

Как сделать отсечку на карбюраторе

Отсечка на карбюратор принцип установки не сложный, каждый автолюбитель сможет установить себе на…

Общие рекомендации

Рассматривая, как настроить карбюратор К-65, необходимо учесть ряд общих рекомендаций. Их обязательно выполняют перед проведением процесса. Всю работу по настройке необходимо проводить в соответствии с инструкцией производителя. Для владельцев представленных транспортных средств, которые не имеют опыта проведения настроек, рекомендуется перед началом работы тщательно изучить все требования создателей устройства.

Карбюратор должен быть исправен. Если в его системе есть отклонения при работе, необходимо произвести техобслуживание системы.

При необходимости систему потребуется качественно прочистить. Все расходные материалы меняются на новые уплотнители. Воздушный фильтр должен быть чистым. При необходимости его обязательно промывают. В некоторых случаях потребуется его полностью заменить.

При настройке карбюратора двигатель должен быть прогретым. Для этого можно проехать несколько километров по трассе. Только после этого можно приступить к описанной далее процедуре.

Установка и настройка

Перед регулировкой нового карбюратора К 65 его следует установить и настроить.

Сначала потребуется снять крышку карбюратора. Пружина дросселя удерживает через замок иглу. Он имеет одно круглое и два фасонных отверстия. Круглый прорез, расположенный в центре, служит для крепления троса газа. Т-образное отверстие необходимо для крепления тяги винта.

Установив карбюратор на двигатель, к дросселю подсоединяют трос, закрепляется крышка.

Ручкой газа следует поднять дроссель и проверить, полностью ли при этом открывается диффузор. Эти действия следует произвести несколько раз. Диффузор должен свободно открываться и закрываться, при этом не заедая.

Далее следует винтом поднять дроссель так, чтобы между его кромкой внизу и образующей диффузора появился промежуток в 3 мм.

Если устройство К 65 (карбюратор) имеет корректор, его следует снять в сборе и присоединить трос к поршню. После этого следует установить узел на место.

Далее следует отрегулировать положение упоров оболочек тросов таким образом, чтобы их свободный ход составлял 2-3 мм.

Винт нужно завернуть до упора, после чего ослабить его на 0,5-1,5 оборота. Топливный шланг присоединяется к штуцеру. Горючее не должно подтекать по местам соединения.

Затем поворачивается пик-стартер и прокручивается коленчатый вал на 3 оборота. Включается зажигание и делается запуск. После прогрева пусковое устройство или корректор можно отключить.

Холостой ход

Карбюратор К-65 регулируется на холостом ходу. Мотор обязательно должен быть хорошо прогретым. На холостом ходу двигатель должен работать стабильно. Отверткой необходимо настраивать горизонтальный винт. Для этого его поворачивают в соответствующую сторону до установления стабильности оборотов.

После этого можно подкрутить винт качества. Для этого также применяется отвертка. При вращении винта необходимо прислушиваться к работе мотора. Количество оборотов на максимально уровне должно быть стабильным.

Далее при помощи открытия и закрытия дросселя проверяется правильность регулировки холостого хода. При резкой подаче газа мотор заглохнет, если регулировка была проведена некорректно. Если это произошло, смесь потребуется обогатить. В момент резкого закрытия заслонки остановка двигателя свидетельствует о недостатке воздуха в смеси. Винт при этом немного отворачивается.

Регулировка уровня топлива

Регулировка карбюратора К 65 начинается с задания уровня топлива. Для этого прибор переворачивают и снимают дно поплавковой камеры. Далее заменяется расстояние от разъема до линии, которая разделяет поплавок на две части.

Это расстояние обычно составляет 13 мм с возможным отклонением в обе стороны на 1,5 мм.

Если на карбюраторе размер в эти рамки не вписывается, следует подогнуть язычок поплавка в нужном направлении.

Случается, настройка карбюратора К 65 выполнена правильно, но он начинает «переливать». Это значит, что прохудился поплавок.

Проверить эту теорию просто. Нужно набрать в ванну теплой воды и погрузить в нее поплавок на минуту или дольше. Если появятся пузырьки, значит, поплавок неисправен.

Выстрелы в карбюратор к65 на мотоцикле Урал

Цилиндр новодельный, поршень старых запасов С цилиндром конечно пришлось повозиться! Во первых гильза просажена до этого ездил на нем два сезона, постояно там фигачили газы, прогорала тонкая алюминиевая прокладка. Пришлось вырубать толстое 2мм алюминивое кольцо-прокладку, теперь головка садиться четко и плотно. Потом очень сильно не совпадали продувычные, впускные и выпускные окна.

Регулировка карбюратора К65. Главные правила ремонта, особенности

Уже длительное время отечественные мотоциклы, мотороллеры и снегоходы «Буран» разрабатывались на основе карбюраторов семейства К62 или их разновидностями. Комплектация имела ряд многих недоработок, поэтому через некоторое время появился новый прибор К65.

Устройство карбюратора К65

Перед началом регулировки карбюратора К65 ознакомимся подробнее с его устройством. По следующей схеме проводится подвод и поддержание уровня топлива. Через штуцер поступает горючее к клапану с гибкой запорной шайбой. Данный блок налегает на язычок, соединенный с поплавками. Эти поплавки беспрепятственно обращаются по оси.

Когда количество топлива больше, он отводится через специальное дренажное отверстие из поплавковой камеры.

Дозирующая система

Она состоит из распылителя, иглы дросселя, основного топливного жиклера и канала подвода воздуха. Так топливо из поплавковой камеры двигает по главному топливному жиклеру и затекает в распылитель. В конце жидкость из распылителя перемешивается с воздухом, после чего игла дросселя дает возможность двигателю работать на средних режимах.

Стопорная шайба установлена под топливной трубкой и обеспечивает крепление распылителя.

Система холостого хода

Она включает в себя топливную трубку, воздушный канал, винты качества и количества смеси, переходные отверстия и отверстия холостого хода.

Во время работы мотора на малых оборотах вырабатывается эмульсия. Так топливо поднимается по трубке из-за разрежения в смесительной камере. Воздух и горючее перемешиваются, а после поступает через канал. Модель К65 подразумевает выход эмульсии на небольших оборотах исключительно через отверстие холостого хода.

Основная система пуска и прогрева двигателя

Пусковое устройство с автономным приводом включает в себя плунжер, направляющую, иглу, возвратную пружину, пусковое устройство, защитный колпачок, уплотнительная резинка, топливный колодец, шток управления, каналы и отверстия.

Привычное положение устройства — закрытое. Когда двигатель запускается, уровень топлива в колодце значительно снижается, а затем состав смеси уменьшается. Резиновый колпачок защищает пусковое устройство от попадания пыли и грязи.

Установка и настройка

Перед ремонтом выполните такие действия:

  1. Хорошенько прогрейте двигатель;
  2. Карбюратор нужно привести в нормально состояние;
  3. Если нужно, то промыть воздушный фильтр.

Во время регулировки нового карбюратора К65 проведите его установку и настройку.

  1. Для начала снимите крышку карбюратора, после чего установите карбюратор на двигатель и подсоедините трос к дросселю, закрепите крышку.
  2. Ручкой газа поднимите дроссель и выполните проверку, полностью ли открывается диффузор. По возможности повторите процедуру несколько раз, диффузор должен не заедать и беспрепятственно открываться/закрываться.
  3. Теперь необходимо поднять дроссель винтом, чтобы между его кромкой внизу и производящей диффузора возник промежуток в 3 мм.
  4. Снимите корректор и присоедините трос к поршню, если он присутствует на карбюраторе К65. Затем установите узел на место.
  5. На данном этапе проводится регулировка положения упоров оболочек тросов. Сделать это нужно таким образом, чтобы их вольный ход составлял около 3 мм.
  6. Заверните винт до упора и ослабьте его на 0,5-1,5 оборота. Соедините топливный шланг и штуцер, проверьте, чтобы не протекало горючее.
  7. Поверните пик-стартер и прокрутите коленчатый вал на 3 оборота. Включите зажигание и проведите запуск. По завершению прогрева корректор либо пусковое устройство можно отключать.




Устройство и принцип работы карбюратора К65Г

Карбюратор мотороллера Муравей К65Г состоит из следующих частей:

  1. Главная дозирующая система. Здесь осуществляется подготовка, и дозирование топливовоздушной смеси для работы двигателя на средних и более высоких оборотах. При подъеме дросселя более чем на 3/4 своей высоты топливо начинает всасываться из распылителя, где оно заранее смешивается с воздухом, поступающим из специального канала на впуске карбюратора. Поступлению топлива из поплавковой камеры в смесительную, способствует дозирующая игла, закреплённая на дросселе. При их совместном подъеме изменяется проходное сечение между распылителем и иглой, что способствует изменению параметров разрежения в диффузоре и необходимой дозировке смеси на разных режимах работы двигателя. При полном подъеме дросселя игла уже не оказывает должного влияния на поступление смеси. Её поступление регулируется и ограничивается только пропускной способностью ГТЖ.
  2. Система холостого хода. Предназначается для работы двигателя на малых и минимально устойчивых оборотах. При минимально опущенном дросселе разрежение в диффузоре максимально и топливо, смешиваясь с воздухом (дополнительно поступающим через воздушный канал), в виде готовой смеси направляется в отверстие за дросселем. Разрежению в камере также способствует вырез дросселя со стороны впуска в карбюраторе.
  3. Поплавковая камера. Топливо из бака через шланг со штуцером попадает в поплавковую камеру. Уровень топлива в ней контролируется легкими плавучими поплавками. Когда топливо достигает нужного уровня, поплавки всплывают и через рычаг коромысла запорная игла перекрывает топливный канал до тех пор, пока уровень топлива снова не упадет. Для отвода лишнего топлива из поплавковой камеры (при подсосе карбюратора или течи карбюратора) в ней предусмотрено дренажное отверстие.
  4. Пусковое устройство. Для принудительного обогащения топлива при запуске в холода, в корпусе карбюратора предусмотрен подсос. При нажатии на него поплавки в камере опускаются, и уровень топлива в ней становится выше нормы. Топливный корректор предназначен для прогрева двигателя на холостом ходу. Он соединен при помощи троса с монеткой на руле. При ее повороте игла корректора поднимается, и дополнительное топливо из поплавковой камеры поступает через специальный канал в диффузор карбюратора, тем самым обогащая смесь.

После прогрева двигателя следует закрыть обогатитель на руле. Если мотор Муравья не держит холостые после прогрева, значит, карбюратор нуждается в регулировке.

Ниже представлена подробная схема карбюратора К65Г с цифровыми обозначениями:


Схема карбюратора мотороллера Муравей модели К65Г

Игла дросселя

Изучая технологию, как отрегулировать карбюратор К-65 , необходимо уделить внимание запорному клапану. Это игла дросселя. Если она прикрывает канал негерметично, уровень бензина в топливной смеси может быть выше положенного показателя.

Дроссельная игла имеет на поверхности несколько каналов. По ним передвигается защелка. При этом можно в небольших пределах отрегулировать состав топливной смеси. От этого показателя зависит расход бензина, который потребляет мототехника. Если требуется добавить в смесь больше воздуха, нужно опустить иглу. И наоборот.

Демонтируя поплавковую камеру, необходимо следить за положением иглы дросселя. При неаккуратном движении она может выпасть. Потерять этот элемент конструкции никак нельзя. Поэтому процедуру проводят очень осторожно. Если резиновые элементы системы дросселя износились, их необходимо заменить. По седлу иголка должна перемещаться легко.

Регулировка обогащения смеси

Перед началом регулировки, будь то карбюратор модели К 65 мотоцикла «Урал», «Днепр», снегохода «Буран» или других транспортных средств, двигатель следует прогреть.

Затем устанавливаются минимально устойчивые обороты на холостом ходу. Для этого винтом следует опускать дроссель. После нужно увеличить число оборотов до максимально возможных. Винт при этом вращают в ту или другую сторону.

Медленно число оборотов вновь снижают и увеличивают. Это следует выполнить 2-3 раза.

После проведенных манипуляций следует проверить, как реагирует двигатель на положение ручки газа. Чтоб понять, как настроить карбюратор К 65, следует определить требуемый уровень обогащения топливной смеси для двигателя.

Для этого производят такой эксперимент. Дроссель резко открывается. Если при этом мотор глохнет, значит, смесь следует обогатить. Для этого нужно завернуть винт качества смеси на 1/4 или 1/2 оборота.

Глохнущий мотор при резком закрытии дросселя говорит о необходимости сделать смесь более бедной. Винт качества смеси при этом нужно отстроить на 1/4-1/2 оборота.

МОЙ МОТОЦИКЛ

Карбюратор один из основных узлов мотоцикла, который влияет на роботу вашего мотора вашего байка. Его правильная регулировка влияет на то ка он заводится, работает, мощность двигателя. Второй элемент – система зажигания. В данной статье мы поговорим про регулировку , которые можно встретить на мотоциклах Минск, ИЖ Юпитер и Планета, Восход.

В карбюраторе К62 имеется два регулировочных винта, при помощи которых можно изменять холостой ход, и игла, изменяя положение которой, можно менять свойство смеси (обогащать или обеднять ее). При поднятии иглы мы смесь обогащаем, при опускании – обедняем. Регулировка качества смеси проводится путем прохождения 2-3 км (при скорости около 60-70 км/час) и, просмотра свечи зажигания. Если свечка закидана рабочей смесью (свеча замасленная, темно-коричневая или черная), иглу опускаем, если слишком сухая (цвет белый, светло-соломенный) – поднимаем. В итоге должен появиться светло-коричневый нагар. Но это всего лишь часть регулировки, каждый раз нужно проводить установку холостого хода карбюратора. Так, что продолжаем регулировать дальше:

Для регулировки холостого хода на карбюраторе К62 имеется «винт качества». Этот винт подает воздух даже при закрытом дросселе. Повторяем, винт дает воздух, хотя некоторые думают, что данный винт предусмотрен на топливо. Поэтому, завинчивая винт качества мы закрываем поток воздуха, то есть, обогащаем смесь. Если винт отвинчиваем – смесь обедняется. Как было сказано, данный винт дает воздух во всех положениях заслонки, а значит и на холостом ходу коленчатого вала. Поэтому винт качества относится к регулятору холостого хода. В этот момент он значительно влияет на работу, если же газ на средних оборотах или высоких, тогда влияние не большое, но присутствует. Итак, все сводится к тому, что проходит регулировка холостого хода, а это автоматически влияет на все частоты двигателя. Вот теперь после небольшого вступления поговорим о самой регулировки холостых оборотов. Чтобы основываться не размыто, скажем о регулировке карбюраторов К62 К и похожих, для мотоциклов Минск и Восход. Но по аналогии регулировка всех типов карбюраторов одинаковое, поэтому подойдет и на мотоциклы ИЖ и другие.

Источники

  • https://CoptersWorld.ru/spravochnik/kak-nastroit-karbyurator-na-murave.html
  • https://sovetydljavseh.ru/nastroit/kak-pravilno-nastroit-karbyurator-k-65.html
  • https://scooter73.ru/snegohody/karbyurator-k65d.html
  • https://penza-velosiped.ru/mototehnika/regulirovka-k-65.html
  • https://rezina48.ru/remont/kak-otregulirovat-karbyurator-k-65.html
  • https://dlobal.ru/modifikatsii-karbyuratora-k-65-nastrojki-i-regulirovki/
  • https://MotorGold.su/snegohody-i-snaryazhenie/regulirovka-karbyuratora-k-65.html
  • https://FB.ru/article/212270/k-karbyurator-regulirovka-karbyuratora-k
  • https://autobryansk.info/kak-otregulirovat-karbjurator-k65g.html
  • https://my-class.ru/kak-nastroit-karbyurator-k65g/
  • https://mispm.ru/kak-pravilno-sdelat/kak-pravilno-nastroit-karbyurator-k-65.html
  • https://autogear.ru/article/212/270/k-karbyurator-regulirovka-karbyuratora-k/
  • https://prokarbyrator.ru/vidy-i-osobennosti-karbyuratorov/karbyurator-k-65.html

[свернуть]

3D CAD Models & 2D Drawings

Карбюра́тор — узел системы питания ДВС, предназначенный для приготовления горючей смеси наилучшего состава путём смешивания (карбюрации, фр. carburation) жидкого топлива с воздухом и регулирования количества её подачи в цилиндры двигателя. Имеет широчайшее применение на разных двигателях, обеспечивающих работу самых разнообразных устройств. На массовых автомобилях с 80-х годов ХХ века карбюраторные системы подачи топлива вытесняются инжекторными.

Основы устройства и виды карбюраторов

Карбюраторы подразделяются на барботажные, в данный момент не использующиеся, мембранно-игольчатые и поплавковые, составляющие подавляющее большинство всех карбюраторов.

Барботажный карбюратор представляет собой бензобак, в котором на некотором расстоянии от поверхности топлива имеется глухая доска и два широких патрубка — подающий воздух из атмосферы и отбирающий смесь в двигатель. Воздух проходил под доской над поверхностью топлива и, насыщаясь его парами, образовывал горючую смесь. При всей примитивности этот карбюратор — единственный, обеспечивавший смесь с воздухом именно паровой фракции топлива. Дроссельная заслонка стояла на двигателе отдельно. Барботажный карбюратор делал двигатель очень требовательным к фракционному составу топлива, так как испаряемость его должна была занимать весьма узкий температурный диапазон, вся конструкция была взрывоопасной, громоздкой, тяжёлой в регулировании. Топливо-воздушная смесь в длинном тракте частично конденсировалась, этот процесс зависел чаще от погоды.

Мембранно-игольчатый карбюратор представляет собой отдельный законченный узел и, как следует из названия, состоит из нескольких камер, разделённых мембранами, жёстко связанными между собою штоком, который заканчивается иглой, запирающей седло клапана подачи топлива. Камеры соединяются каналами с разными участками смесительной камеры и с топливным каналом. Вариант — связь между мембранами и клапаном неравноплечими рычагами. Характеристики таких карбюраторов определялись тарированными пружинами, на которые опирались мембраны и/или рычаги. Система рассчитана так, чтобы соотношение вакуума, давления топлива и скорости смеси обеспечивали должное соотношение топлива и воздуха. Достоинство такого карбюратора — наряду с простотой — способность работать буквально в любом положении по отношению к силе тяжести. Недостатки — относительная сложность регулировки, некоторая нестабильность характеристики (из-за пружины), чувствительность к ускорениям, перпендикулярным мембранам, неширокий диапазон количества смеси на выходе, медленные переходы между установившимися режимами. Такие карбюраторы используются на двигателях, по условиям работы не имеющих определённого пространственного положения (двигатели бензорезов, газонокосилок, поршневых самолётов, например, карбюраторы АК-82БП стояли на ЛА-5), или просто на дешёвых конструкциях. Именно такой карбюратор стои́т как вспомогательный на газобалонном автомобиле ЗИЛ-138.

Наконец, поплавковый карбюратор, разнообразный в своих многочисленных модификациях, составляет подавляющее большинство современных карбюраторов и состоит из поплавковой камеры, обеспечивающей стабильный приток топлива, смесительной камеры, фактически представляющей трубку Вентури и многочисленных дозирующих систем, состоящих из топливных и воздушных каналов, дозирующих элементов — жиклёров, клапанов и актюаторов. Поплавковые карбюраторы при прочих равных условиях обеспечивают самые стабильные параметры смеси на выходе и обладают самыми высокими эксплуатационными качествами. Поэтому они и получили столь широкое распространение.

Принцип работы поплавкового карбюратора с постоянным сечением диффузора

Схема простейшего карбюратора с падающим потоком

Простейший карбюратор состоит из двух функциональных элементов: поплавковой камеры (10) и смесительной камеры (8).

Топливо по трубке (1) поступает в поплавковую камеру (10), в которой плавает поплавок (3), на который опирается запорная игла (2) поплавкового клапана. При расходовании топлива его уровень в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, игла открывает подачу топлива, при достижении заданного уровня клапан закрывается. Таким образом, поплавковый клапан поддерживает постоянный уровень топлива. Благодаря балансировочному отверстию (4) в поплавковой камере поддерживается атмосферное давление. В практически выпускаемых карбюраторах, работающих с воздушными фильтрами, вместо этого отверстия используется балансировочный канал поплавковой камеры, ведущий не в атмосферу, а в полость воздушного фильтра или в верхнюю часть смесительной камеры. В этом случае дросселирующее влияние фильтра сказывается равномерно на всей газодинамике карбюратора, который становится балансированным.

Из поплавковой камеры топливо поступает через жиклёр (9) в распылитель (7). Количество топлива, подающегося из распылителя (7), по закону Бернулли зависит при прочих равных условиях от проходного сечения жиклёра и степени вакуума в диффузоре, а также от сечения диффузора. Соотношение сечений диффузора и главного топливного жиклёра является одним из основополагающих параметров карбюратора.

При впуске давление в цилиндрах двигателя понижается. Наружный воздух засасывается в цилиндр, проходя через смесительную камеру (8) карбюратора, в которой находится диффузор (трубка Вентури) (6), и впускной трубопровод, распределяющий готовую смесь по цилиндрам. Распылитель помещается в самой узкой части диффузора, где, по закону Бернулли, скорость потока достигает максимума, а давление уменьшается до минимума.

Под влиянием разности давлений происходит истечение топлива из распылителя. Топливо, вытекающее из распылителя, дробится в струе воздуха, распыляется, частично испаряясь и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. В реальных карбюраторах используется построение топливоподающей системы, при котором в распылитель подаётся не гомогенное жидкое топливо, а эмульсия из топлива и воздуха. Такие карбюраторы называют эмульсионными. Как правило, вместо одиночного диффузора используется двойной. Дополнительный диффузор имеет небольшие размеры и расположен в главном диффузоре концентрически. Через него проходит только часть общего потока воздуха. Вследствие высокой скорости в центральной части при небольшом сопротивлении основному потоку воздуха достигается более качественное распыление. Количество смеси, поступающей в цилиндры, следовательно, и мощность двигателя, регулируются дроссельной заслонкой (5), у многих карбюраторов, особенно горизонтальных, вместо поворотной заслонки используется шибер — золотник.

Недостатком карбюратора с постоянным сечением диффузора является противоречие между необходимостью, с одной стороны, увеличивать проходное сечение диффузора для снижения газодинамических потерь на входе в двигатель и, с другой стороны, необходимостью уменьшать проходное сечение диффузора для обеспечения качества распыления топлива с его последующим испарением. Этот парадокс технически обойден в карбюраторах с постоянным разрежением (Stromberg, SU, Mikuni) и с переменным сечением диффузора. Отчасти эту проблему решает введение дополнительной смесительной камеры с последовательным открытием дросселей, тогда суммарное сечение диффузоров оказывается ступенчато изменяемым. В послевоенные годы в СССР широко использовались карбюраторы с двухступенчатым регулированием воздуха с параллельным дополнительным диффузором в одной смесительной камере — семейство К-22.

Поплавковая камера

Уровень топлива в поплавковой камере — одна из важнейших констант карбюратора. От него зависит устойчивая работа системы холостого хода и переходных систем всех камер, то есть, работа двигателя на малых оборотах непосредственно. А так как регулировка системы холостого хода фактически закладывает правильную компенсацию состава ГДС, то косвенно от стабильности уровня зависит работа на всех режимах.

Позиция уровня топлива в камере закладывается конструктором так, чтобы при любых отклонениях карбюратора от вертикали не происходило самопроизвольного истечения топлива из распылителей в смесительную камеру.

Особенность компоновки современных карбюраторов в том, что на расположенных поперечно двигателях возникает необходимость компенсировать приливно-отливные явления. С целью такой компенсации в простейших случаях создаются дополнительные экономайзеры (ДААЗ-1111). В более дорогих карбюраторах используются спараллеленные поплавковые камеры, расположенные по бокам карбюратора и соединенные либо поперечным каналом (ДААЗ-2108), либо отдельной сообщающей полостью, из которой запитаны жиклеры. Поплавковых клапанов в этом случае может быть два («Пирбург-2ВЕ»), расположенных в крайних точках по бокам.

Поплавок/поплавки могут быть полыми (ДААЗ), как правило, они выполняются паянными из штампованных латунных половинок, либо изготовленными из пористой пластмассы (К-88).

Для компенсации воздействия вибраций двигателя на уровень топлива поплавковые клапаны демпфируются либо введением демпферной пружины со штоком или шариком, либо наличием упругого упорного или запорного элемента (ПЕКАР).

В ряде карбюраторов поплавковый клапан расположен в дне камеры. В этих случаях компоновка позволяет, сняв крышку карбюратора, непосредственно отслеживать уровень топлива. С этой же целью во многих моделях карбюраторов использовались смотровые окна, расположенные в боковой или передней стенке поплавковой камеры и позволяющие видеть уровень непосредственно в процессе работы двигателя.

Балансированный карбюратор может иметь систему стояночной разбалансировки поплавковой камеры, которая представлена механическим или электрическим клапаном, сообщающим её полость во время стоянки с атмосферой. В этом случае существенно облегчается пуск горячего двигателя, так как переобогащенный парами топлива воздух не накапливается в карбюраторе. С целью улавливания этих паров и из экологических соображений в поздних конструкциях вводится ещё газопоглотитель — ёмкость с вкладышем из активированного угля. При отключении от поплавковой камеры после пуска двигателя его полость соединяется с системой вентиляции картера и поглощенные пары бензина сжигаются двигателем в составе рабочего заряда.

Основные дозирующие системы

Двигатель в процессе эксплуатации работает в разных режимах, требующих смеси разного состава, часто с резким изменением содержания фракции паров топлива. Для приготовления смеси состава, оптимального при любом режиме работы двигателя, карбюратор с постоянным сечением распылителя имеет разнообразные дозирующие устройства. Они вступают в работу или выключаются из работы в разное время или работают одновременно, обеспечивая наиболее выгодный (в отношении получения наибольшей мощности и экономичности) состав смеси на всех режимах двигателя.

  • Главная дозирующая система (ГДС) современного карбюратора, как правило, имеет пневматическую компенсацию состава смеси. Такая система имеет один главный топливный жиклер и один воздушный жиклер, выходящие в эмульсионный колодец, расположенный вертикально или наклонно (карбюраторы Zennith и их модификации). Воздух поступает из ГВЖ в эмульсионную трубку, имеющую вертикальные ряды отверстий. Образующаяся между стенками колодца и трубкой топливовоздушная первичная эмульсия поступает по каналу к распылителю, расположенному в смесительной камере. ГТЖ расположен снизу, поэтому уровень топлива при расходовании эмульсии в распылителе стремится подняться за счет притока из поплавковой камеры. Однако его поступление ограничено ГТЖ. С другой стороны, чем ниже уровень топлива в эмульсионном колодце, тем больше воздуха поступает в эмульсию из отверстий в трубке, тем больше его в смеси и тем больше степень компенсации. Возможен вариант, когда и топливо, и воздух подаются внутрь эмульсионной трубки.

Ранее существовали ГДС со спараллелеными жиклерами и последовательными диффузорами (К-22), в которых компенсация обеспечивалась, главным образом, системой холостого хода и за счет упругости пластин, открывающих поток воздуха в отдельном большом диффузоре, бензин при этом подавался из параллельного компенсационного жиклера. В относительно простеньких карбюраторах малолитражек использовалась ГДС с компенсационным колодцем и ограничительным компенсационным жиклером. Ввиду неглубокой компенсации и относительно небольшого количества подаваемого топлива, то есть негибкости в эксплуатации, карбюраторы с такими системами перестали выпускаться к середине 60-х годов ХХ века.

ГДС современного карбюратора обеспечивает гибкость состава смеси от 1:14 до 1:17 весовых частей бензина : воздуха. На основных режимах ГДС обеспечивает смесь экономичного или обедненного состава — 1:16—1:16,5.

Совершенно особую конструкцию имеет ГДС горизонтального карбюратора с игольным регулированием. В этой системе одновременно механически изменяется количество воздуха, проходящего через диффузор — за счет подъёма шибера, и количество подаваемого в него же топлива — за счет иглы переменного профиля, проходящей через жиклер и механически изменяющей его проходное сечение. Характеристическая кривая такого карбюратора обеспечивается механически жестко заданным соотношением сечения диффузора и сечения жиклера, которые зависят только от высоты подъёма шибера. В карбюраторах постоянного разрежения этот уровень в каждый момент времени обеспечивается автоматически за счет действия демпфирующей системы золотника и разрежения в зоне дроссельной заслонки, определяемого нагрузкой двигателя и углом поворота дросселя.

  • Система холостого хода (СХХ) с переходной системой и система вентиляции картера— помимо обеспечения работы на режимах с невысоким вакуумом, которого недостаточно для включения в работу ГДС, на всех остальных режимах обеспечивает компенсацию состава смеси в ГДС.

Так как при работе на холостом ходу над дросселем не имеется разрежения, необходимого для включения в работу главной дозирующей системы, для обеспечения режимов с неглубоким вакуумом и малыми углами открытия дросселя требуется отдельная система, способная обеспечивать смесеобразование при малых расходах воздуха в смесительной камере. Она может быть параллельной (используется очень редко), последовательной, иметь разные типы распыливания — дроссельное, задроссельное, может быть автономной (АСХХ).

Последовательная СХХ представляет собою воздушный, топливный и эмульсионный каналы с дозирующими элементами — жиклерами холостого хода или актюаторами. Топливный жиклер холостого хода запитывается из нижней части эмульсионного колодца ГДС, таким образом он оказывается включен в топливный канал ГДС последовательно. Воздушный жиклер ХХ соединен с пространством верхней части смесительной камеры, что обеспечивает изменение количества воздуха, поступающего в СХХ при разных режимах работы двигателя. Ввиду указанных выше особенностей, СХХ является очень важным звеном компенсации смеси для ГДС. Очень часто воздух подается в СХХ по двум или по трем каналам, что обеспечивает двух- или трехступенчатое эмульгирование, способствующее дополнительной гомогенизации смеси и улучшению равномерности состава смеси по цилиндрам. СХХ открывается в смесительную камеру в задроссельном пространстве, где на холостых оборотах имеется вакуум достаточной для её работы степени. В канал СХХ открываются переходные отверстия, расположенные в зоне кромки приоткрытой дроссельной заслонки. К-88 и ДААЗ-2108 вообще имеют одно вертикальное щелевидное отверстие, часть его, расположенная ниже кромки дросселя, обеспечивает холостой ход, при открывании дросселя эта часть естественно увеличивается, обеспечивая переходный режим.

Дроссельная заслонка на холостом ходу почти закрыта, разрежение в карбюраторе имеется только сразу за ней. За счёт этого разрежения в отверстие холостого хода из главной дозирующей системы через топливный жиклер холостого хода подается топливо, смешанное с воздухом, поступающим из воздушного жиклера холостого хода и дополнительных воздушных каналов. При этом образуется обогащенная смесь, необходимая для поддержания холостых оборотов двигателя, с соотношением «бензин — воздух» в пределах от 1:12 до 1:14,5.

На переходном режиме, то есть при небольших углах открытия дроссельной заслонки, эмульсия из каналов СХХ поступает в зону кромки дроссельной заслонки через одно или несколько переходных отверстий, смешиваясь с проходящим воздухом и обедняясь до 1:15—1:16,5.

Как уже указывалось, некоторые карбюраторы (К-88, К-90, ДААЗ-2108) имеют в зоне кромки дросселя одно вертикальное щелевидное отверстие. Такое построение обеспечивает эффективную компенсацию и плавное изменение состава смеси на переходном режиме. Задавая форму щели, можно добиться практически идеальной переходной характеристики.

На остальных режимах работы двигателя система холостого хода компенсирует состав смеси, образуемой главной дозирующей системой и поэтому является чрезвычайно важной для правильной работы карбюратора. Известны случаи, когда после неквалифицированной регулировки СХХ при сохранении оборотов холостого хода карбюратор практически терял работоспособность.

Для обеспечения равномерности состава смеси по цилиндрам и стабильности параметров и смесеобразования, и момента зажигания СХХ часто выполняется автономной, с дополнительными смесительными устройствами, фактически представляющими собой карбюратор в карбюраторе, работоспособный при малых расходах воздуха (например, АСХХ «Каскад»). Такая система имеет основной канал, входное отверстие которого расположено в зоне опускающейся кромки дроссельной заслонки, а устье выходит в зону под дросселем. За счет такого расположения движение воздуха и смеси в канале прекращается при открытии дросселя моментально. В этот канал выводится на холостом ходу вся эмульсия, образовавшаяся в СХХ, однако для качественного равпыливания смешивание её с воздухом осуществляется в специальных распылителях, обеспечивающих при небольших расходах воздуха и эмульсии очень высокие скорости движения — на уровне скорости звука. За счет этого АСХХ обеспечивает качество распыливания, недостижимое для других систем холостого хода. В более качественных карбюраторах используются АСХХ с тройным, а иногда и четырёхкратным эмульгированием.

Распылители АСХХ строятся по различным схемам. Простейшая из них — СХХ карбюратора ДААЗ-2140. В нём поток воздуха проходит через небольшую горизонтальную щель, в которую сверху открывается ещё одна щель — из эмульсионного канала. Соотношение сечений обеспечивает скорости газов на уровне скорости звука. АСХХ «Каскад» имеет кольцевидный распылитель с радиально расположенными отверстиями, из которых в поток воздуха поступает эмульсия — такая система фактически копирует в миниатюре смесительную камеру. В центре распылителя имеется винт специального профиля, обеспечивающий регулировку количества смеси. В СХХ с сопловидными распылителями в центр канала, по которому движется эмульсия, подаётся из винта с каналом воздух, то есть такая система — как бы «Каскад» наоборот.

Для перекрытия подачи топлива на принудительном холостом ходу в СХХ включается экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ), представляющий собою клапан, отключающий подачу топлива, и систему управления этим клапаном, либо электронную, либо электронно-пневматическую (Тюфяков). При переходе двигателя в режим ПХХ происходит подача управляющего сигнала на исполнительный клапан. На более современных двигателях, имеющих микропроцессорную систему управления, этот сигнал формируется этой системой (АЗЛК-21412). Клапан может быть расположен либо непосредственно в выходном отверстии АСХХ, и полностью перекрывать подачу смеси, либо иметь иглу, отсекающую подачу топлива через жиклер. Во втором случае возрастает инерционность системы, при выходе из режима ПХХ имеется короткий неустановившийся период, когда СХХ уже работает, а топливо по длинному каналу от жиклера ещё не поступило. Но такая система проще в построении и дешевле, менее подвержена неблагоприятным воздействиям в эксплуатации. Именно такая система ПХХ используется на ДААЗ-2108. Системы с клапаном в устье используются на ДААЗ-2107, −05 и 2140. Они обеспечивают практически мгновенную смену режимов, но сложнее, дороже и требовательнее в эксплуатации настолько, что многие владельцы автомобилей с такими системами их просто отключали.

Своеобразно построен ЭПХХ на К-90. Там каналы холостого хода обеих камер заканчиваются довольно большими полостями, в которых расположены тарелки электромагнитных клапанов, при подаче напряжения на которые происходит отключение подачи смеси, то есть, при выходе ЭПХХ из строя карбюратор продолжает работать в обычном режиме.

СХХ карбюраторов, установленных на двигателях, приводящих компрессоры кондиционеров, мощные генераторы и/или нагруженных АКПП, часто оснащаются управляемым упором дроссельной заслонки, который стабилизирует обороты холостого хода при включении сервисных устройств, приподнимая дроссель при подключении нагрузки от дополнительных агрегатов.

Переходная система вторичной камеры карбюратора с последовательным открытием дросселей, в основном, аналогична СХХ, но имеет важные отличия. Так как ГДС вторичной камеры сама по себе настраивается на получение относительно обогащенной мощностной смеси, ей не требуется столь глубокая степень компенсации, как в первичной камере. Поэтому переходная система, как правило, выполняется по схеме параллельной запитки топливом и её топливный жиклер сообщается непосредственно с поплавковой камерой, а не с эмульсионным колодцем ГДС. Таким образом, включение в работу и переходной системы, и ГДС вторичной камеры происходит параллельно, чем обеспечивается необходимая степень обогащения смеси.

Любой современный двигатель обеспечивает утилизацию горючих и чрезвычайно токсичных картерных газов. Система отсоса картерных газов, она же система вентиляции картера, состоит из двух ветвей — большой и малой. Большая ветвь представляет собою трубу, в которой имеется пламегаситель и маслоотделитель. Газы, прошедшие через них, поступают в воздушный фильтр инерционно-масляного типа до масляной ванны либо в картонный воздушный фильтр в непосредственной близости от горловины первичной камеры, смешиваются там с воздухом и подаются в цилиндры. На холостом ходу и переходном режиме разрежение над камерой достаточно невелико, поэтому параллельно большой ветви используется малая. Это трубка, соединяющая большую ветвь с задроссельным пространством; во многих карбюраторах она снабжается золотником, отсекающим сообщение задроссельного пространства с большой ветвью при открытии дросселя и предотвращающим, таким образом, подсасывание под дроссель воздуха параллельно смесительной камере.

  • Экономайзеры и эконостаты — дополнительные параллельные системы подачи топлива в смесительную камеру, обогащающие смесь при высоких уровнях вакуума, то есть при нагрузках, близких к максимальным, когда экономическая смесь не может обеспечить потребностей двигателя. Экономайзеры имеют принудительное управление, пневматическое или механическое. Эконостаты, по сути дела, просто трубки определённого сечения, иногда с эмульсионными каналами (ДААЗ), выведенные в пространство смесительной камеры выше диффузора, то есть в зону, где вакуум появляется при максимальных нагрузках, в отличие от ГДС. В некоторых старых конструкциях карбюраторов без эмульгирования топлива экономайзер имел жиклёр, параллельный главному топливному жиклёру ГДС, открываемый принудительно. В эмульсионных карбюраторах такая схема не используется ввиду нарушения характеристики пневмокомпенсации ГДС.

В относительно дешевых карбюраторах, в которых ГДС сама по себе обеспечивает относительно богатый состав смеси на большинстве режимов, экономайзеры и эконостаты не используются.

  • Система рециркуляции отработанных газов. Обеспечивает замещение части воздуха выхлопными газами на режимах торможения двигателем. Способствует снижению уровня окислов азота (NО) и оксида углерода (CO) в выхлопе. Применяется на небольшом количестве типов двигателей.
  • Насос-ускоритель. Необходим для подачи дополнительной порции топлива при резком открытии дросселя. Необходимость подачи дополнительного количества топлива определяется отнюдь не его «инерционностью» в каналах карбюратора при резком разгоне, как это обычно указывается в популярных изданиях, а нарушением в этот момент условий смесеобразования во впускной системе, в результате чего до цилиндров в первые моменты после начала резкого разгона доходит только часть поданного карбюратором топлива. Ускорительный насос компенсирует этот эффект и обеспечивает требуемый состав горючей смеси в цилиндрах в первый же момент после начала разгона. Бывают поршневые и диафрагменные, устанавливаемые на все карбюраторы с начала 70-х годов ХХ века. Поршневые ускорители имеют менее стабильные параметры и не позволяют изменять интенсивность впрыска в зависимости от угла поворота дросселя.

Карбюраторы, способные обеспечить поступление смеси оптимального состава на всех режимах, то есть карбюраторы с игольным регулированием состава и карбюраторы постоянного разрежения ускорителя не имеют — за ненадобностью.

  • Пусковое устройство. Представляет собой заслонку над смесительной камерой с системой управления ею. При её прикрытии существенно возрастает степень вакуума во всей смесительной камере, что приводит к резкому обогащению смеси, необходимому для холодного пуска. (Того же эффекта можно достичь, забывая вовремя менять картонный элемент в воздушном фильтре). Чтобы поток воздуха не перекрывался полностью, заслонка либо опирается на пружину и располагается эксцентрично, либо снабжается клапаном, обеспечивающим минимальное поступление воздуха. Для пуска и прогрева двигателя необходимо прикрыть воздушную заслонку и приоткрыть дроссельную. Воздушная заслонка может иметь механический, автоматический или полуавтоматический привод. В первом случае её закрывает водитель при помощи рукоятки, называемой манеткой.

Полуавтоматический привод воздушной заслонки распространён наиболее широко как простой и эффективный. Заслонка закрывается водителем вручную, а приоткрывается автоматически диафрагмой, работающей от возникающего при первых тактах впуска разрежения во впускном коллекторе. Это предотвращает переобогащение смеси и возможную остановку двигателя сразу после пуска. Такое пусковое устройство имеют все карбюраторы ДААЗа и К-151.

Автоматический привод широко применяется за границей, а в практике отечественного автопрома распространения не получил ввиду существенной сложности, относительно низкой надёжности и недолговечности при характерных для климата большей части территории СССР/России больших перепадах температур. В этом случае воздушную заслонку закрывает биметаллический или церезиновый термоэлемент, обогреваемый жидкостью из системы охлаждения или электрическим нагревателем. По мере прогрева двигателя термоэлемент нагревается, открывая воздушную заслонку. На отечественных автомобилях такое пусковое устройство имели только карбюраторы отдельных моделей ВАЗ (в основном, экспортных). В иных системах использовался пневматический (вакуумный), либо электромеханический привод с датчиком температуры.

Регулировки

Регулировка карбюратора обеспечивается на стадии проектирования и отработки экспериментальных образцов и обеспечивается, в основном, следующими конструктивными особенностями:

  • тип главной дозирующей системы (ГДС), способ её компенсации, способ запитывания СХХ и переходной системы/систем;
  • число, диаметр и расположение переходных отверстий;
  • сечения малого диффузора, главного топливного жиклёра ГДС, главного воздушного жиклёра ГДС, форма эмульсионной трубки/трубок;
  • соотношение геометрических параметров смесительных камер и характеристика открытия вторичной камеры;
  • объём впрыска насоса-ускорителя, направление его струи;
  • разрежение открытия пневматических экономайзеров или угол открытия механического экономайзера;
  • конкретное место расположения сопла эконостата;
  • уровень топлива в поплавковой камере — основополагающий параметр для правильной работы на холостом ходу и, что важнее, на переходном режиме. На работу в других режимах влияет намного меньше, чем принято считать. Задаётся конструктором так, чтобы при максимальном наклоне карбюратора в эксплуатации (езда в гору) топливо не вытекало из распылителей самостоятельно.

Доступные регулировки карбюратора в эксплуатации направлены на индивидуальную подгонку конкретного экземпляра карбюратора к конкретному двигателю и обеспечение его сезонной регулировки, а также на восстановление исходных технических параметров — уровня топлива, позиций заслонок, оборотов холостого хода. Последняя регулировка чрезвычайно важна, так как система холостого хода обеспечивает глубокую степень компенсации ГДС первичной камеры и, стало быть, задает её характеристику (а не только и не столько уровень холостых оборотов. Можно, слегка покрутив винты и изменив их позиции, прийти к тем же оборотам холостого хода и сделать карбюратор практически неработоспособным).

Органы регулировки СХХ первичной камеры:

  • Винт токсичности — в эмульсионных карбюраторах и эмульсионных СХХ с двойной подачей воздуха обеспечивает качество первичной эмульсии СХХ, чаще за счёт изменения количества первичного воздуха. Обеспечивает стабильность переходного режима и компенсацию ГДС. В карбюраторах ДААЗ (2101—2107) должен быть в норме отвёрнут от упора на ½ — ¼ оборота, на заводе зачеканивается заглушкой. На карбюраторах семейства «Солекс» роль винта токсичности играет упорный винт дроссельной заслонки вторичной камеры. После сборки карбюратора без стенда для регулировки расхода воздуха через закрытую заслонку должен быть отвернут на 2/3 — 3/4 оборота от начала подъёма заслонки.
  • Винт качества — обеспечивает качество вторичной эмульсии, непосредственно поступающей в цилиндры на режимах холостого хода и переходном, как правило за счёт изменения количества эмульсии. Наряду с винтом токсичности задаёт степень компенсации ГДС.
  • Винт количества — задаёт число оборотов холостого хода, выставляется при отрегулированном составе смеси, на параметры карбюратора в целом влияет несущественно. В АСХХ изменяет количество подаваемой смеси за счёт изменения сечение эмульсионного канала. При совмещенной СХХ, как в простейшем карбюраторе, изменяет позицию дроссельной заслонки первичной, иногда вторичной (системы со щелевым распылением) камеры, приоткрывая её.

Классификация

По наличию регулирования сечения распылителя

По способу регулирования сечения распылителя и, соответственно, разрежения у распылителя выделяют карбюраторы:

  • С постоянным разрежением — SU, Stromberg в Европе и Keihin, Mikuni в Японии — при наличии, фактически, единственной дозирующей системы обеспечивают не только все потребности двигателей на всех режимах, но способны выдавать смесь с содержанием паровой фракции топлива не менее 90-97 % — параметр, практически недостижимый для других топливных систем, считая и любые впрысковые. Обеспечивается максимально высоким уровнем вакуума у распылителя при любом расходе воздуха.
  • С постоянным сечением распылителя. К этому типу относятся ВСЕ серийно выпускаемые в СССР и России автомобильные карбюраторы. Для обеспечения некоторой гибкости строятся карбюраторы с последовательным открытием смесительных камер или дополнительного диффузора (К-22).
  • Промежуточное положение занимают горизонтальные карбюраторы с золотниковым дросселированием, часто применяемые на мотоциклах. В них количество подаваемой смеси регулируется вертикальным шибером/золотником, изменяющим проходное сечение диффузора. Одновременно специальная профилированная игла изменяет проходное сечение главного топливного жиклёра, что так же, как у карбюратора с постоянным разрежением, существенно упрощает конструкцию узла.

По направлению потока рабочей смеси

По направлению потока рабочей смеси карбюраторы делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальный карбюратор, в котором поток смеси движется снизу вверх, называется карбюратором с восходящим потоком, сверху вниз — с нисходящим, или падающим потоком. При горизонтальном направлении потока — с горизонтальным потоком.

Наибольшее распространение в исторической перспективе получили карбюраторы с нисходящим и с горизонтальным потоком. Их основные преимущества состоят в лучшем наполнении цилиндров горючей смесью с существенно меньшими газодинамическими потерями по сравнению с карбюраторами с восходящим потоком, а также в доступности и удобстве обслуживания, так как расположен такой карбюратор на двигателе сверху или сбоку.

По количеству камер

По количеству смесительных камер различают однокамерные и многокамерные карбюраторы, последние могут иметь камеры с параллельным открытием — такие карбюраторы называются ещё спаренными или спараллеленными, например, ранние модификации К-126 и К-135, и с последовательным открытием камер, которые тоже могут быть спараллеленными, например, К-126П; четырёхкамерные К-85, Solex 4A1 имеют две спараллеленные секции по две последовательно открываемые камеры; 4А1, вдобавок, имеет вторичные камеры с диффузорами постоянного разрежения. Существовали также особые трёхкамерные карбюраторы, например, типа К-156 на «Волге» ГАЗ-3102 с форкамерно-факельным зажиганием. Третья камера, параллельная основной первичной, служила для приготовления обогащённой смеси, подающейся в форкамеру. Сдвоенные карбюраторы часто ставят на двигатели с цилиндрами, далеко отстоящими друг от друга. Тогда каждая половина карбюратора снабжает «свои» цилиндры — К-84 и К-88, К-126 и К-135.

На одном двигателе могут устанавливаться два и более карбюратора. В этом случае либо используется специальный впускной коллектор, рассчитанный на установку нескольких карбюраторов (при этом, в зависимости от конкретной конструкции, каждый из них может обслуживать как несколько цилиндров, так и все сразу), либо карбюраторы устанавливаются непосредственно на впускные окна головки блока и, соответственно, обслуживающие по одному цилиндру каждый. Так, на оппозитных и многорядных двигателях, в которых возможно расслаивание смеси в больших коллекторах с длинными каналами, вызывающими большие газодинамические потери, часто используются как минимум два карбюратора (оппозитные моторы Альфа-Ромео, мотоциклетные BMW, М-72, Днепр-МТ10). На спортивных автомобилях, а также на двигателях самолётов с большим числом цилиндров часто серийно устанавливались синхронизированные друг с другом карбюраторы по одному на каждый цилиндр. В последнем случае следует указать на огромную пропускную способность, скажем, 24-х карбюраторов, разбросанных буквально по всему двигателю. Достичь таких параметров с одним карбюратором с «ветвистым» коллектором с каналами сложной формы в принципе невозможно. Часто так же — с целью обеспечить минимальное сопротивление всасыванию — комплектуются спортивные двигатели.

По типу вентиляции поплавковой камеры

Различают карбюраторы балансированные и небалансированные. В последнем случае воздух поступает в поплавковую камеру не из полости воздушного фильтра, а непосредственно из атмосферы, что упрощает и удешевляет конструкцию, в то же время делая её чувствительной к состоянию воздушного фильтра — по мере его загрязнения смесь становится всё более богатой.

Распространение

В настоящее время на автомобилях инжекторные системы подачи топлива в большинстве случаев заменили карбюраторы. Это связано с преимуществом инжектора с точки зрения простоты в эксплуатации и снижения вредных выбросов в атмосферу — только система впрыска топлива с микрокомпьютерным управлением может в течение длительного времени (сотни тысяч километров пробега) сохранять выхлоп автомобиля в рамках современных экологических требований и обеспечивать более точное, по сравнению с карбюратором, дозирование топлива на всех режимах двигателя.

Между тем, карбюраторы всё ещё широко используются на мототехнике, экологические требования к которой обычно намного менее жёсткие, чем к автотранспорту. Так, даже многие современные спортивные мотоциклы продолжают оснащаться карбюраторами, причём ввиду смягчения лицензионных требований всё чаще — постоянного разрежения, так как они не уступают системам впрыска по многим экологическим параметрам, будучи на порядок проще и дешевле.

Кроме того, карбюраторы широко применяются на стационарных и генераторных двигателях, а также в бензоинструменте (газонокосилки, бензопилы и так далее).

Преимущества и недостатки

Главными достоинствами карбюратора являются высокая гомогенность смеси на выходе, а низкая стоимость, технологическая доступность при изготовлении, относительная простота в обслуживании и ремонте применительно к карбюраторам для массовых несложных двигателей. В отличии от инжекторных систем, требующих электрического питания, карбюратор работает исключительно за счет энергии потока всасываемого двигателем воздуха, что позволяет использовать карбюратор на двигателях, не оснащенных электрооборудованием (лодочные моторы, газонокосилки, бензопилы). Но в случае сложного двигателя или сложных режимов его работы (а все современные автомобильные бензиновые двигатели относятся именно к этой категории) карбюратор становится очень сложным узлом, элементы которого должны быть изготовлены с очень высокой точностью, а его настройка требует довольно высокого уровня подготовки технического персонала и сложных пневмогидравлических стендов. Например, на последних поколениях карбюраторов, применяемых на мощных автомобилях Audi и BMW было до 8 смесительных камер, каждая из которых оснащалась четырьмя индивидуальными дозирующими системами (главная, эконостат, холостого хода и переходных режимов) при этом разброс их параметров не должен превышать 5%. В то же время для целой армии относительно несложных двигателей для различных сервисных устройств карбюратор ещё долго останется незаменимым.

Относительным недостатком карбюратора, ставшим основной причиной его вытеснения как основы автомобильных систем питания, является невозможность обеспечить смесь индивидуального состава для каждой вспышки — инжекторные системы с распределенным впрыском действуют именно таким образом, обеспечивая наибольшую экологичность работы двигателя.

См. также

Стандарты выбросов: США: дорожные двигатели большой мощности

Применимость и испытания

Обсуждаемые ниже нормы выбросов применяются к новым двигателям, используемым в большегрузных дорожных (шоссе) транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы. Эти стандарты применяются к двигателям, работающим на дизельном топливе, а также к двигателям с воспламенением от сжатия (CI), работающим на природном газе и других альтернативных видах топлива. Ряд определений двигателя с воспламенением от сжатия или дизельного двигателя используется в различных правилах США и Калифорнии в отношении двигателей и транспортных средств.Одно определение, используемое Агентством по охране окружающей среды США в правилах для двигателей большой мощности, основано на цикле двигателя, а не на механизме зажигания, с наличием дроссельной заслонки в качестве индикатора, позволяющего различать работу дизельного цикла и обратного цикла. Регулирование мощности путем управления подачей топлива вместо дроссельной заслонки соответствует сгоранию на обедненной смеси и работе в дизельном цикле. Это допускает возможность того, что двигатель, работающий на природном газе, оснащенный свечой зажигания, считается двигателем с воспламенением от сжатия.

Транспортные средства большой грузоподъемности определяются как транспортные средства с полной массой более 8 500 фунтов в федеральной юрисдикции и более 14 000 фунтов в Калифорнии (модели 1995 года и позже). Дизельные двигатели, используемые в транспортных средствах большой грузоподъемности, дополнительно подразделяются на классы обслуживания по GVWR, включая легкие дизельные двигатели большой мощности (LHDDE), дизельные двигатели средней мощности (MHDDE) и дизельные двигатели большой мощности (HHDDE)

.

В соответствии с федеральным регламентом Tier 2 для легковых автомобилей автомобили с полной разрешенной массой до 10 000 фунтов, используемые для личного транспорта, были реклассифицированы как «пассажирские транспортные средства средней грузоподъемности» (MDPV, в первую очередь более крупные внедорожники и пассажирские фургоны) и подпадают под действие -нормативы выбросов служебных транспортных средств.Таким образом, одна и та же модель дизельного двигателя, используемая для категории транспортных средств массой 8 500–10 000 фунтов, может быть классифицирована как легкая или тяжелая и сертифицирована по различным стандартам в зависимости от области применения.

Правила США и Калифорнии не требуют, чтобы полностью сертифицированные дизельные автомобили большой грузоподъемности были сертифицированы на шасси, вместо этого требуется сертификация их двигателей (в качестве опции, полнокомплектные дизельные автомобили большой грузоподъемности до 14 000 фунтов могут быть сертифицированы на шасси). Следовательно, базовые стандарты выражаются в г/л.с.·ч и требуют испытаний на выбросы в течение переходного динамометрического цикла двигателя FTP (однако сертификация шасси может потребоваться для комплектных большегрузных бензиновых автомобилей с соответствующими стандартами выбросов, выраженными в г/миля).

Дополнительные требования к испытаниям на выбросы были добавлены в несколько этапов, начиная с 1998 года. К ним относятся:

  • Дополнительное испытание на выбросы (SET) : Испытание в установившемся режиме, чтобы убедиться, что выбросы двигателя большой мощности контролируются во время движения в установившемся режиме, например, при движении грузового автомобиля по автостраде. Более поздние стандарты выбросов требуют версии теста с линейным режимом (RMC-SET). Пределы выбросов SET численно равны ограничениям FTP.
  • Испытание на соответствие нормам непревышения (NTE) : Вождение любого типа, которое может иметь место в пределах предварительно определенной зоны контроля NTE, включая работу в установившихся или переходных условиях и при изменяющихся условиях окружающей среды. Предельные значения выбросов NTE выше, чем соответствующие предельные значения FTP.
  • Цикл низкой нагрузки (LLC) : Переходный цикл динамометрического испытания, отражающий условия вождения с низкой скоростью и нагрузкой, например, при медленном городском движении. Пределы выбросов LTC выше пределов FTP.

Тесты SET и NTE были введены для большинства подписантов Декретов о согласии 1998 года между EPA и производителями двигателей на период 1998-2004 годов. Федеральные правила требуют дополнительных испытаний для всех производителей двигателей с 2007 года. В Калифорнии испытания требуются для всех двигателей, начиная с 2005 модельного года. Ограничения NTE применимы только к сертификатам двигателей; они не применимы к автомобилям с сертифицированным шасси.

Тест LLC был введен Калифорнийским регламентом по низким выбросам NOx и применяется с 2024 года.

Стандарты выбросов

Краткое изложение лимитов выбросов

Пределы выбросов для двигателей большой мощности были ужесточены в несколько этапов, как показано в Таблице 1. Текущие федеральные нормы выбросов США для двигателей большой мощности вводились поэтапно в период 2007-2010 годов. В таблице также указаны Калифорнийские стандарты низкого содержания NOx — необязательные с 2015 г. и обязательные с 2024/2027 гг.

H M
Таблица 1
Стандарты выбросов Агентства по охране окружающей среды США и Калифорнии для двигателей большой мощности CI , FTP, г/л.с.·ч
Год СО HC HC + NOx NO х PM
Общие Городской автобус
1 974 40 16
1979 25 1.5 10
1 985 15,5 1,3 10,7
1 987 15,5 1,3 10,7 д 0.60 F
1988 1988 15,5 1,3 B 10.7 D 0,60
1990 15.5 1.3 б 6,0 0,60
тысяча девятьсот девяносто-одна 15,5 1,3 с 5,0 0,25 0,25 г
1993 15.5 1.3 1,3 C 5.0 0.25 0.10
1994 15.59 1.3 C 5.0 0,10 0,07
1 996 15,5 1,3 с 5,0 е 0,10 0,05 ч
1998 15,5 1.3 4.0 0.10 0.0.10
2004 J 15,5 2.4 I 0.10 0,05 ч
2007 15,5 0,14 K 0,20 K 0,01
2015 15,5 0,14 0,02 L 0.01 0,01
2024 M 15,5 0.14 0,05 0.005
2027 м 15.5 0,14 0,02 0,005
  1. NMHC для стандартов 2004 г. и более поздних версий
  2. Для двигателей, работающих на метаноле, стандартом является общий эквивалент углеводородов (THCE).
  3. Калифорния: NMHC = 1,2 г/л.с.ч, в дополнение к пределу THC.
  4. Калифорния: NOx = 6,0 г/лс·ч
  5. Калифорния: NOx городских автобусов = 4,0 г/л.с.·ч
  6. Только для Калифорнии, без федеральных ограничений по ТЧ.
  7. Калифорнийский стандарт 0.10 г/л.с.ч
  8. Используемый стандарт PM 0,07 г/л.с.·ч
  9. Альтернативный стандарт: NMHC+NOx = 2,5 г/л.с.·ч и NMHC = 0,5 г/л.с.·ч
  10. В соответствии с Постановлениями о согласии 1998 г. несколько производителей с октября 2002 г. поставили двигатели, соответствующие требованиям 2004 г.
  11. Стандарты
  12. NOx и NMHC вводились поэтапно в зависимости от процента продаж: 50% в 2007-2009 гг. и 100% в 2010 г. Большинство производителей сертифицировали свои двигатели 2007-2009 гг. на предельное содержание NOx около 1,2 г/л.с.·ч. , основанный на среднем расчете автопарка.
  13. Дополнительно. Производители могут сертифицировать двигатели в соответствии с Калифорнийскими дополнительными стандартами низкого содержания NOx 0,10, 0,05 или 0,02 г/л.с.·ч
  14. .
  15. Только для Калифорнии, не применимо на федеральном уровне.

В дополнение к ограничениям, указанным выше, применяются следующие стандарты выбросов:

  • Непрозрачность дыма — Пределы непрозрачности дыма 20 % / 15 % / 50 % в режимах ускорения/болга/пика соответственно применяются с 1974 года.
  • Стандарт выбросов CO на холостом ходу — Стандарт выбросов CO на холостом ходу в размере 0,5% применяется к двигателям с воспламенением от сжатия, работающим на дизельном топливе с 1988 г., на метаноле с 1990 г. и на природном газе и сжиженном нефтяном газе с 1994 г.
  • Стандарт выбросов NOx на холостом ходу — В Калифорнии стандарты выбросов NOx на холостом ходу применяются с 2007 года.

Программа АБТ. С 1991 года правила выбросов включают программу усреднения выбросов, банков и торговли (ABT) для выбросов NOx и PM, аналогичную тем, которые были частью большинства программ контроля выбросов Агентства по охране окружающей среды США.

Год выпуска 1974-2003

Исторически первые наборы нормативов выбросов были приняты на федеральном уровне, начиная с 1974 г. С 1987 г. калифорнийские стандарты несколько раз требовали введения пределов выбросов ТЧ и NOx в Калифорнии на несколько лет раньше федерального графика (таблица 1).

Некоторые из проблем регулирования выбросов того периода, которые требовали разработки новых технологий выбросов, были:

  • 1991 Стандарт выбросов ТЧ 0.25 г/л.с.ч
  • 1994 г. Стандарт выбросов твердых частиц 0,10 г/л.с.·ч
  • Постепенное ужесточение предельных значений NOx до 4 г/л.с.·ч (1998 г.)

Эти проблемы обычно решались за счет контроля выбросов в цилиндрах. Тем не менее, ограничение PM 1994 г. привело к некоторому использованию катализаторов окисления дизельных двигателей, в основном в двигателях большой мощности с механическим управлением.

Предельное содержание серы в дизельном топливе в размере 500 частей на миллион вступило в силу в октябре 1993 года. Это топливо, называемое дизельным топливом с низким содержанием серы , было введено, чтобы обеспечить стандарт выбросов PM 1994 года, равный 0.10 г/л.с.ч.

Дополнительные стандарты. Производители могли добровольно сертифицировать двигатели в соответствии со стандартами выбросов Clean Fuel Fleet (CFF), показанными в таблице 2. Это была федеральная программа, которая применялась к двигателям 1998–2003 модельных годов, как CI, так и SI, с полной полной массой более 8 500 фунтов. В дополнение к стандартам CFF автомобили должны были соответствовать применимым общепринятым стандартам для других загрязняющих веществ.

* LEV — транспортное средство с низким уровнем выбросов; ILEV — транспортное средство с низким уровнем выбросов; ULEV — автомобиль со сверхнизким уровнем выбросов; ZEV — автомобиль с нулевым уровнем выбросов
Таблица 2
Программа парка чистого топлива для большегрузных двигателей SI и CI (1998-2003 гг.), г/л.с.·ч
категория * CO NMHC + NO x HCHO
HCHO
Лев (Федеральное топливо) 3.8
LEV (Калифорния топлива) 3.5
ILEV 14,4 2,5 0,050
ULEV 7,2 2,5 0,05 0,025
ЗЛЕВ 0 0 0 0 5067

Год выпуска 2004-2006

Стандарты 2004 года для двигателей большой мощности, принятые EPA в 1997 году [801] , были согласованы со стандартами Калифорнии с целью, чтобы производители могли использовать один двигатель или конструкцию машины для обоих рынков.

Требования к бортовой диагностике (OBD), применимые к дизельным двигателям большой мощности и автомобилям полной разрешенной массой ≤ 14 000 фунтов, вводились поэтапно с 2005 по 2007 модельные годы.

Выбросы картерных газов не разрешались для любых новых двигателей 2004 модельного года или более поздних моделей, за исключением дизельных двигателей с турбонаддувом или наддувом.

Чтобы достичь уровня выбросов 2004 года, большинство производителей внедрили рециркуляцию выхлопных газов (EGR) — во многих случаях в сочетании с дизельными катализаторами окисления — на дизельных двигателях большой мощности.

Декреты о согласии. Большинство производителей двигателей были обязаны соблюдать нормы выбросов 2004 года уже с октября 2002 года, на 15 месяцев раньше установленного законом графика. В октябре 1998 года между EPA, Министерством юстиции, CARB и производителями двигателей — Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Volvo, Mack Trucks/Renault и Navistar — была достигнута серия судебных решений по вопросу о высоких выбросах NOx от тяжелых двигателей. дежурных дизелей при определенных режимах движения.С начала 1990-х годов производители использовали программное обеспечение для управления двигателем, которое заставляло двигатели переключаться на более экономичный режим вождения, но с более высоким NO x , во время устойчивого движения по шоссе. Агентство по охране окружающей среды сочло эту стратегию управления двигателем незаконным «устройством подавления выбросов». Положения указов о согласии включали:

  • Гражданские санкции для производителей двигателей и требования о выделении средств на исследования загрязнения
  • Модернизация существующих двигателей для снижения выбросов NO x
  • Установившийся тест SET с пределом, равным стандарту FTP, и пределом NTE, равным 1.25 × FTP (за исключением Navistar)
  • Соответствие нормам выбросов 2004 г. с октября 2002 г.

После принятия указов о согласии для сертификации всех двигателей 2005–2007 модельного года в Калифорнии требовалось тестирование SET и ограничения NTE в размере 1,25 × стандарты FTP. Калифорния также приняла более строгие стандарты для двигателей 2004-2006 модельного года для городских автобусных парков.

Модель 2007 года и позже

Правило EPA [1044] от 21 декабря 2000 г. включало два компонента: (1) стандарты выбросов двигателей большой мощности от 2007 г. и более поздние и (2) правила дизельного топлива.В октябре 2001 года CARB приняла практически идентичные стандарты двигателей большой мощности 2007 года.

Стандарты выбросов включали новые, очень строгие ограничения для ТЧ (0,01 г/л.с.·ч) и NOx (0,20 г/л.с.·ч). Стандарт выбросов твердых частиц вступил в силу в 2007 году. Стандарт NO x был введен поэтапно для дизельных двигателей в период с 2007 по 2010 год. 100 % в 2010 г. (бензиновые двигатели подпадают под действие этих стандартов на основе поэтапного перехода, требующего 50 % соответствия в 2008 г. и 100 % соответствия в 2009 г.).На практике до 2010 г. появилось очень мало двигателей, отвечающих норме выбросов NOx в 0,20 г/л.с.ч. В период 2007-2009 гг. большинство их двигателей. Из-за этого пути соответствия в период поэтапного введения предела NOx двигатели, произведенные в 2007–2009 годах, технологически сильно отличались от тех, которые требовались для соответствия в 2010 году и позже, когда все двигатели должны были соответствовать пределу NOx 0,2 г/л.с.·ч. Хотя принято называть «стандарты 2010 года» таким образом, что подразумевается, что они отличаются от «стандартов 2007 года», с юридической точки зрения стандарта 2010 года, который бы отличался от стандарта 2007 года, не существовало.

Начиная с 2007 года производители могли сертифицировать шасси полностью укомплектованных дизельных автомобилей большой грузоподъемности (HDV) с полной массой 14 000 фунтов или менее в качестве опции для сертификации двигателей. Пределы выбросов, применимые к большегрузным автомобилям с циклом Отто с такой же полной разрешенной массой. Дизельные двигатели, дополнительно сертифицированные как комплектные транспортные средства, не разрешалось включать в какие-либо программы усреднения, банковского обслуживания или торговли для критериев выбросов. Тем не менее, они были включены в поэтапные расчеты, которые требовали, чтобы 50% двигателей соответствовали окончательному пределу NOx 2010 года.Сертифицированные таким образом дизельные двигатели считались юридически эквивалентными двигателю с выбросами NOx 0,20 г/л.с.·ч при условии, что они соответствовали предельным значениям цикла Отто HDV 2008 года (0,2 г/миля NOx и 0,02 г/миля PM для 8500 фунтов <полная масса ≤ 10000 фунтов). и 0,4 г/миля NOx и 0,02 г/миля PM для 10 000 фунтов < GVWR ≤ 14 000 фунтов). После 2011 года все производители комплектных HDV с полной разрешенной массой ≤ 14000 фунтов (в основном тяжелых пикапов и универсальных фургонов) приняли этот необязательный подход к сертификации шасси из-за того, что в 2014 модельном году вступили в силу правила по выбросам парниковых газов для большегрузных автомобилей.

В дополнение к FTP-тестированию требования к сертификации выбросов включают:

  • Тест SET с ограничениями, равными стандартам FTP, и
  • Пределы
  • NTE составляют 1,5 × стандарта FTP (или 1,25 × FTP для двигателей с NOx FEL > 1,5 г/л.с.·ч).

Положение о дизельном топливе ограничило содержание серы в автомобильном дизельном топливе до 15 частей на миллион (вес.), по сравнению с предыдущими 500 частями на миллион. Нефтепереработчики должны были начать производство дизельного топлива S со сверхнизким содержанием серы (ULSD) на 15 частей на миллион, начиная с июня 2006 года.Топливо ULSD было представлено в качестве «технологического средства реализации», чтобы проложить путь к технологиям контроля выбросов выхлопных газов, не переносящим серу, таким как каталитические дизельные сажевые фильтры и катализаторы NO x , которые были широко внедрены для удовлетворения требований по выбросам 2007/2010 гг. .

Прочие положения. Стандарты выбросов 2007 года и более поздние поправки ввели ряд дополнительных положений:

  • Вентиляция картера — Правила, вступившие в силу в 2007 году, сохраняют прежнее исключение в отношении контроля выбросов в картерных газах для тяжелых дизельных двигателей с турбонаддувом, но требуют, чтобы, если выбросы выбрасываются в атмосферу, они добавлялись к выбросам выхлопных газов во время всех испытаний.В этом случае ухудшение выбросов картерных газов также должно учитываться в коэффициентах ухудшения выхлопных газов.
  • Интервал дозаправки DEF — Для тяжелых дизельных двигателей, оборудованных SCR, минимальный интервал дозаправки DEF (раствор мочевины) определяется как минимум (в милях или часах), равный топливному баку автомобиля [3408] .
  • Выбросы аммиака — Несмотря на то, что выбросы аммиака не регулируются, Агентство по охране окружающей среды рекомендует, чтобы проскальзывание аммиака было ниже 10 частей на миллион в среднем в течение применимых циклов испытаний [3693] .
  • Аварийные автомобили — Двигатели большой мощности в пожарных машинах, машинах скорой помощи и других типах аварийно-спасательных машин могут быть оснащены AECD для преодоления стимулов производительности, связанных с системой контроля выбросов — например, для обеспечения работы двигателя без мочевины в Система SCR [3408] .
  • Выбросы на холостом ходу Калифорния дополнительно требует, чтобы двигатели были сертифицированы по стандарту выбросов NOx на холостом ходу 30 г/ч. Вместо соответствия стандарту производители могут использовать непрограммируемую 5-минутную систему остановки двигателя.

Калифорнийский регламент по низким выбросам NOx

27 августа 2020 г. CARB утвердил Сводный регламент о тяжелых условиях эксплуатации с низким уровнем выбросов NOx, который требует дальнейшего сокращения выбросов NOx большегрузными дорожными двигателями на 90 % с поэтапным введением в действие в течение 2024–2031 гг., а также вводит ряд другие требования, такие как новый цикл испытаний с низкой нагрузкой и увеличенные периоды стойкости к выбросам [4871] [5374] .

Положение о низком уровне выбросов NOx заменяет дополнительные стандарты с низким уровнем выбросов NOx для двигателей большой мощности, которые были приняты в октябре 2014 года [3130] и применяются с 2015 года.В рамках программы производители могли сертифицировать свои двигатели по трем дополнительным стандартам выбросов NOx: 0,10, 0,05 или 0,02 г/л.с.·ч.

Обязательные стандарты с низким содержанием NOx применяются к дизельным двигателям и двигателям с циклом Отто в категории тяжелых условий эксплуатации (полная масса автомобиля > 14 000 фунтов), а также к двигателям, используемым в транспортных средствах средней грузоподъемности с полной массой от 10 001 до 14 000 фунтов. Правило требует от производителей соблюдения более жестких стандартов выбросов NOx и твердых частиц, пересмотра процедур испытаний двигателей и продления срока службы двигателя и гарантийных сроков.Основное внимание в этом правиле уделяется обеспечению устойчивого снижения выбросов NOx от находящихся в эксплуатации транспортных средств, включая транспортные средства, работающие с низкой нагрузкой на двигатель, в таких реальных условиях, как медленное городское движение. Основные положения:

  • Более низкие стандарты выбросов NOx, включая 0,050 г/л.с.·ч с 2024 г. и 0,02 г/л.с.·ч с 2027 г., в течение циклов испытаний FTP и RMC-SET.
  • Новый цикл сертификации при низкой нагрузке (LLC) и соответствующие пределы выбросов NOx, которые переходят с 0,20 г/л.с.·ч (2024 г.) на 0.05 г/л.с.ч (2027 г., срок службы 435 000 миль).
  • Новые сроки полезного использования до 800 000 миль по сравнению с предыдущими требованиями 435 000 миль (HHDDE).

Стандарты с низким содержанием NOx реализуются в два основных этапа: (1) стандарты 2024–2026 МГ и (2) стандарты 2027 МГ и более поздние. Стандарты на 2024–2026 годы перечислены в таблице 3. Регламент также включает дополнительные стандарты двигателей, разработанные 50 штатами. Производители могут соблюдать эти менее строгие стандарты в Калифорнии, если они делают это для всех семейств двигателей, которые они производят по всей стране.

Модель Год PM 0,005
Таблица 3
Нормы выбросов для дизельных двигателей большой мощности на 2024-2026 гг., г/л.с.·ч
+
Тест NOx * НМУВ СО
2024-2026 FTP & RMC 0,050 0,14 15,5
ООО 0,200 0,14 15,5 0.005
* Производители могут сертифицировать двигатели по одному из двух альтернативных дополнительных стандартов NOx:
  1. Более строгие дополнительные стандарты NOx: 0,020 г/л.с.·ч (FTP/RMC) и 0,080 г/л.с.·ч (LLC).
  2. Менее строгие стандарты NOx для двигателей, ориентированных на 50 штатов: 0,100 г/л.с.·ч (FTP/RMC) и 0,300 г/л.с.·ч (LLC). Производители должны соответствовать этим стандартам на общенациональной основе.

Стандарты выбросов для двигателей 2027 модельного года и позже зависят от категории двигателя.Стандарты для дизельных двигателей средней, малой и большой мощности (LHDDE) и средней мощности (MHDDE) перечислены в таблице 4.

6 6 1 2 4 2027+ * Дополнительные стандарты Нокс: 0,010 г / bhp · hr (ftp / rmc) и 0,025 г /л.с.·ч (ООО).
Таблица 4
Нормы выбросов для дизельных двигателей малой и средней мощности (LHDDE/MHDDE) 2027 года и позже, г/л.с.·ч
Тест NMHC * NMHC CO PM
PM
FTP & RMC 0.020 0.14 0,14 15.00 0.005
0,14 15.5

Стандарты выбросов для тяжелых дизельных двигателей большой мощности, таблица 5, включают два набора пределов выбросов NOx: один должен соблюдаться в течение промежуточного срока службы (IUL) в 435 000 миль, а другой — в течение всего срока службы (FUL). ) из 600 000/800 000 миль с 2027/2031 года соответственно.

IUL 0,005 0,020 * Необязательные стандарты FUL NOX: 0,010 г / BHP · HR (FTP / RMC) и 0.025 г/л.с.ч (ООО).
Таблица 5
Нормы выбросов для дизельных двигателей большой мощности (HHDDE) 2027 года и позже, г/л.с.·ч
Модель Год испытания NOx * НМУВ CO PM
FUL
2027-2030 FTP & RMC 0,020 0,035 0,14 15.5 0,005
ООО 0,050 0,090 0,14 15,5
2031+ FTP & RMC 0,040 0,14 15,5 0,005
LLC
0.050 0,100 0.100 0.14 0.14 15.59 0.005

Двигатели цикла Отто. Стандарты выбросов для двигателей с циклом Отто (HDO) большой мощности перечислены в таблице 6.

1 62 * Необязательные стандарты Нокс: 0.020 г / л. / BHP · HR (2024) 0,010 г/л.с.·ч (2027 г.).
a 0,10 г/л.с.·ч для дополнительных двигателей с 50 состояниями
Таблица 6
Нормы выбросов для тяжелых двигателей с циклом Отто, FTP, г/л.с.·ч
3
3 6
Нокс * NMHC CO CO PM
PM
PM
2024-2026 0,050 A 0.14 14.4 14.4 0.01 0.01 9007
2027+ 0.0209 0,14 14.4 0,01 0.005
0.005

Выбросы на холостом ходу. Производители должны сертифицировать дизельные двигатели в соответствии со стандартом выбросов NOx на холостом ходу в размере 10 г/ч в 2024–2026 годах и 5 г/ч в 2027 и более поздних модельных годах.Вместо соответствия стандарту двигатели могут быть оснащены системой отключения двигателя.

CARB Обновление правил для автотранспортной отрасли

В январе 2021 года губернатор Гэвин Ньюсом подписал Исполнительный указ N-79-20, который запрещает продажу легких, средних и тяжелых двигателей внутреннего сгорания в транспортном секторе к 2035 году. Пока 2035 еще более десяти лет, его администрация и представительные правительственные учреждения не теряли времени даром и разрабатывали стратегии для ускорения выполнения этого обязательства.

После принятия Калифорнийским советом по воздушным ресурсам (CARB) Регламента о грузовых автомобилях и автобусах в январе 2023 года многие опытные сельскохозяйственные грузовики, находящиеся сегодня на дорогах, больше не будут допущены к эксплуатации в штате. Автопарки по всему штату будут сокращены и заменены мощным дизельным оборудованием 2010 года выпуска или новее. В то время как многие предприятия и отрасли планируют разработать стратегию перемещения товаров и продуктов в ближайшем будущем, CARB уже приступила к разработке и отработке новых правил, касающихся оборудования 2010 года и новее.

Усовершенствованное положение о чистых грузовиках

Первый важный регламент, который повлияет на отрасль грузоперевозок, начинается с Усовершенствованного регламента по чистым грузовикам. Цель этого правила состоит в том, чтобы оценить более крупные, большегрузные парки и увидеть, где могут возникнуть возможности для электрификации, которые принесут пользу флоту. Первоначальные требования этого регламента ориентированы на производственный сектор автотранспортной отрасли. CARB стремится потребовать, чтобы «…производители, которые сертифицируют шасси класса 2b-8 или комплектные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания, должны были увеличивать долю грузовиков с нулевым уровнем выбросов в своих годовых продажах с 2024 по 2035 год».(Информационный бюллетень CARB ACT).

Постановление требует, чтобы процентная доля от общего объема продаж производителя в штате Калифорния приходилась на оборудование с нулевым уровнем выбросов. В то время как многие видели громкую демонстрацию новой модели Semi с батарейным питанием от Tesla, есть удивительное количество других производителей с различными моделями электрических грузовиков. CARB ссылается на то, что к 2023 году более 71 различных производителей будут продавать грузовики с нулевым уровнем выбросов, а прогнозируемое количество моделей грузовиков увеличится с 468 нынешних моделей на рынке до более чем 600 к 2023 году.CARB ориентирован не только на грузовики класса 8; правила связаны с несколькими автомобилями средней грузоподъемности, такими как фургоны и пикапы весом три четверти тонны, такие как F350 и Ram 2500. Хотя наличие технологии является отличным первым шагом, это не решает значительных затрат, связанных с ее покупкой. этих единиц оборудования, а также затраты на электрическую инфраструктуру, которые требуются при покупке такого оборудования. Кроме того, испытания оборудования в сельскохозяйственных условиях обычно не включаются в исследование производителя.

Вторым шагом в этом регламенте является требование к крупным предприятиям сообщать о своих автопарках в недавно разработанную базу данных CARB. В этом постановлении CARB определяет крупные организации как компании с годовой выручкой более 50 миллионов долларов, а также компании, которые владеют, эксплуатируют или отправляют 50 или более транспортных средств в штате Калифорния. Цель компонента отчетности состоит в том, чтобы CARB мог оценить возможности электрификации в соответствующих автопарках. Эта широкая применимость «крупных предприятий» приводит к появлению многочисленных сельскохозяйственных и пищевых предприятий и открывает двери для того, чтобы потребовать от этих же предприятий обновить свой парк во второй раз после завершения действия правила для грузовиков и автобусов.

Программа осмотра и технического обслуживания
В то время как регламент Advanced Clean Trucks применяется к крупным предприятиям, CARB разрабатывает обновления своей Программы осмотра и технического обслуживания большегрузных автомобилей (HDVIMP), которые будут применяться к каждому владельцу большегрузного транспорта. В настоящее время грузовики, которые все еще работают в соответствии с действующими Правилами для грузовиков и автобусов, должны ежегодно проходить периодическую проверку дыма (PSIP).

Эти проверки измеряют дымность двигателя при работающем двигателе, и если обнаружено, что двигатель не соответствует ограничениям дымности двигателя грузовика года выпуска, то автомобиль должен быть отремонтирован, чтобы можно было эксплуатировать оборудование.Часто, если владелец автопарка не может обновлять свой парк грузовиков и автобусов онлайн, сотрудники CARB запрашивают самую последнюю проверку PSIP, чтобы проверить пробег. Предлагаемые обновления программы HDVIMP по-прежнему будут включать тестирование PSIP для некоторых автомобилей определенного модельного года (2010–2013), но CARB стремится применить более творческий подход, чтобы обеспечить правильное функционирование оборудования и их систем контроля выбросов.

CARB намеревается воспользоваться технологическими достижениями в области производства оборудования, в частности бортовыми диагностическими системами (OBD), которые связаны непосредственно с двигателем.CARB предлагает обязать владельцев автопарков и транспортных средств два раза в год доставлять свое оборудование в лицензированную ремонтную мастерскую для оценки своих грузовиков. Оттуда ремонтная мастерская подключала свой компьютер к системе OBD в грузовике. Ремонтная мастерская будет оценивать все системы контроля выбросов в грузовике большой грузоподъемности, а также следить за непрозрачностью выхлопных газов, выходящих из грузовика во время его эксплуатации. Если какая-либо из систем контроля выбросов обнаружит какие-либо признаки неисправности, владельцу транспортного средства будет направлено уведомление с требованием немедленного ремонта.

Цель Усовершенствованного регламента по чистым грузовикам состоит в том, чтобы оценить более крупные парки большегрузных автомобилей и посмотреть, где могут возникнуть возможности для электрификации.

Владельцам автопарков/транспортных средств дается 90 дней на ремонт оборудования и его доставку в ремонтную мастерскую для повторной оценки грузовика. Отказ от ремонта и повторного тестирования оборудования приведет к тому, что CARB уведомит DMV о неисправности грузовика, а регистрация оборудования будет временно приостановлена. Подобно тактике, использовавшейся в последние годы Регламента о грузовых автомобилях и автобусах, CARB работает напрямую с DMV, чтобы обеспечить соблюдение правил путем приостановки регистрации.

Операторы-владельцы должны будут поддерживать соблюдение обязательных проверок, а также хранить копию своего сертификата в файле. Транспортные средства также должны быть введены в отдельную базу данных CARB. Кроме того, плата за соблюдение требований в размере 30 долларов США будет включена в счет-фактуру владельца грузовика за продление регистрации DMV. CARB также ищет предприятия, которые будут выступать в качестве инспекторов агентств, прося, чтобы любой бизнес, который заключает контракт на любую работу по грузоперевозкам, запрашивал сертификат соответствия с HDVIMP перед началом любой работы, а если он не может быть предоставлен, чтобы не допускать к дальнейшей работе на объекте.

В процессе семинара многие сельскохозяйственные ассоциации подняли тревогу, что сельскохозяйственные перевозки грузов немного отличаются от общего движения товаров. Сезонность перемещения сельскохозяйственных товаров и поддержки сбора урожая требует определенного внимания со стороны персонала CARB, и дальнобойщики в сельскохозяйственном секторе должны определяться иначе, чем предполагаемая цель для обоих правил. Западная ассоциация переработчиков сельскохозяйственной продукции вместе с несколькими другими сельскохозяйственными организациями и ассоциациями активно предоставляла комментарии и работала напрямую с персоналом, пытаясь сделать оба предложенных нормативных изменения более применимыми для отрасли.Следите за обновлениями!

Bendix и Beyond

12-сильный 4-цилиндровый двигатель Wright Flyer не имел ничего общего с карбюратором. Топливо подавалось самотеком, который регулировался клапаном. Топливо капало прямо во впускной коллектор, где испарялось под воздействием тепла и всасываемого воздуха. Несмотря на то, что система впрыска топлива через порт с постоянным расходом является гораздо более точной, она остается принципиально аналогичной. Устройство измеряет постоянно текущий, частично распыленный цилиндрический поток топлива из небольшого латунного сопла. Форсунка, по одной на каждый цилиндр, установлена ​​непосредственно перед впускным клапаном.Горячая головка цилиндров повышает температуру топлива, а резкое падение давления при открытии клапана приводит к тому, что оно испаряется.

Перетягивание каната с диафрагмой

Тип впрыска топлива, наиболее часто встречающийся в двигателе Lycoming, уходит своими корнями в работу плодовитого инженера-конструктора по имени Элмер А. Хаазе. После окончания Университета Вальпараисо в 1935 году Хаасе присоединился к корпорации Bendix в Саут-Бенде, штат Индиана, где он сначала работал чертежником и инженером-разработчиком, работая с карбюраторами высокого давления, а затем связным с производством, производя карбюраторы очень большого давления для боевых самолетов.После войны он был направлен на работу с ракетами, затем в 1950 году был переведен в отдел управления подачей топлива реактивных двигателей, где за восемь лет получил шесть патентов, все для управления подачей топлива на газотурбинных двигателях и форсажных камерах. Возвращаясь к поршневым двигателям, он и его команда сначала разработали систему управления подачей топлива Bendix RS, затем усовершенствованную конструкцию, уже знакомую Bendix RSA. (Заинтересованные читатели могут найти патенты Haase в Интернете; номера публикаций, относящиеся к разработке RS и RSA, кажутся US3007684A, US3140324A и US3114359A.) Сегодня две самые известные линии впрыска топлива, Precision Airmotive и Airflow Performance, по-прежнему следуют модели Haase. Недавно появившаяся на рынке компания AvStar Fuel Systems производит замену PMA.

Рисунок 1: Регулятор с двойной диафрагмой.

Основное сходство всех этих систем заключается в использовании противостоящих топливной и воздушной диафрагм для управления топливным клапаном (рис. 1), концепция, заимствованная Haase из предыдущих конструкций карбюраторов Bendix. Большая воздушная диафрагма подвергается динамическому давлению с одной стороны и давлению Вентури с другой, что создает переменную силу, пропорциональную скорости и плотности на входе в двигатель.Шток соединяет центр воздушной диафрагмы с центром меньшей топливной диафрагмы, расположенной в соседней камере, и с шаровым клапаном, установленным на выходе топлива. Одна сторона топливной диафрагмы подвергается воздействию давления на входе насоса, а другая сторона видит только давление, остающееся после прохождения топлива через дозирующий жиклер. В результате топливная диафрагма действует в противовес воздушной диафрагме.

Связанные мембраны всегда находят положение равновесия и при этом перемещают шаровой кран относительно его седла.Шаровой кран сам по себе не измеряет топливо напрямую. Скорее, управляя выходом из дозирующей топливной камеры, он регулирует перепад давления на дозирующем жиклере.

Спонсор освещения авиашоу:

Представьте себе, что пилот увеличивает мощность, чтобы набирать высоту. Открытие дроссельной заслонки увеличивает скорость потока воздуха в двигатель, повышая динамическое давление и снижая давление в трубке Вентури. В результате воздушная диафрагма оттягивает шаровой кран дальше от седла. Увеличенная площадь клапана вызывает снижение давления в дозирующей топливной камере, что увеличивает расход топлива через сужение дозирующего жиклера.Повышенный перепад давления между давлением насоса и измеренным давлением заставляет топливную диафрагму противодействовать воздушной диафрагме с большей силой, и они снова достигают равновесия. Время отклика от изменения воздушного потока до нового равновесия составляет около 1/20 секунды.

Система с двойной диафрагмой также реагирует на изменения плотности воздуха в зависимости от высоты. Давление на штоке и в трубке Вентури являются функцией основного аэродинамического уравнения «1/2 rho V 2 », где rho — плотность воздуха, а V — скорость.Изменение плотности имеет тот же практический эффект, что и изменение скорости, увеличивая или уменьшая силу воздушной диафрагмы.

Рассмотрим набор высоты крейсерского полета на фиксированных оборотах. Двигатель представляет собой объемный насос, который всегда вдыхает один и тот же объем воздуха независимо от плотности. Вычислить объем легко:

[рабочий объем в кубических дюймах (об/мин / 2)] / 1728 = кубические футы в минуту

Однако наша цель состоит в том, чтобы ввести молекулы топлива в молекулы воздуха в правильной пропорции, к вес .Итак, нас на самом деле интересует масса воздуха, поступающего в двигатель, а не его объем. Определить массовый расход также несложно; это просто объем x плотность:

кубических футов в минуту x местная плотность x 60 = массовый расход в фунтах в час

-390.

Ученые давно разработали модели стандартной атмосферы, поэтому мы можем найти стандартную плотность воздуха для любой высоты.Одна распространенная модель дает 0,0765 фунта на кубический фут на уровне моря. На высоте 15 000 футов это 0,0481 фунта на кубический фут, или примерно 63% плотности на уровне моря. Идеальное дозирующее устройство автоматически уменьшало бы расход топлива в соответствии с уменьшением плотности.

Система с двойной диафрагмой не идеальна, но работает на удивление хорошо. На рис. 2 показан полет моего RV-8 с двигателем IO-390; расход топлива построен в зависимости от стандартной плотности воздуха при наборе высоты от 2000 футов до 15 000 футов, при работе с WOT, на полном обогащении и при 2700 об/мин.Контроль топлива — Airflow Performance FM-200.

Плотность на высоте 15 000 составляет 67% от плотности на 2000 футов (0,0481/0,0721), а расход топлива снижается до 77% (13,7/17,8). Результатом является небольшое общее обогащение соотношения топливо/воздух, хотя это совсем не похоже на обогащение, которое мы наблюдали бы, если бы расход топлива оставался постоянным. Насколько богаче? Ответ можно получить из предыдущих расчетов массы или из температуры выхлопных газов. Здесь среднее падение EGT за весь подъем составило примерно 200F.Известно, что отношение отношения F/A к EGT почти линейно в этой части рабочей области с большим количеством пиков, поэтому, сверяясь с данными Lycoming, можно сказать, что сдвиг отношения составляет немного больше 0,02, здесь от 0,08 до примерно 0,10 F. /A, или от 12,5:1 до 10:1 воздух-топливо. График зависимости пиковой мощности от смеси довольно плоский в этом диапазоне F/A, поэтому потери мощности из-за обогащения составляют менее 5%, если пилот ничего не делает. В целом, это хорошая производительность устройства, не требующего питания и всего с несколькими движущимися частями.

Конечно, пилот может наклониться при наборе высоты. Как видно на Рисунке 2, требуется лишь незначительная настройка любого регулятора подачи топлива в стиле Bendix. В наши дни большинство пилотов, кажется, используют метод «целевой EGT», отмечая полную богатую EGT вскоре после взлета и регулируя смесь в наборе высоты, чтобы поддерживать это приблизительное значение. Это простой и эффективный способ подняться быстрее, сжигая немного меньше топлива. Что не нравится?

Еще одна интересная деталь в системе двойной диафрагмы; он относительно нечувствителен к давлению подачи насоса.Противодействующая сила топливной диафрагмы основана на разнице между давлением подаваемого топлива и измеренным давлением топлива, поэтому система будет измерять с достаточной точностью при давлении подачи, начиная примерно с 20 фунтов на квадратный дюйм и вплоть до пределов внутренних уплотнений. Максимальное давление варьируется в зависимости от производителя, но обычно предполагается, что оно составляет от 80 до 90 фунтов на квадратный дюйм.

Знакомство с трудными деталями

Компания Precision Airmotive приобрела линейку продуктов RSA у Bendix в 1988 году и до сих пор выпускает системы контроля подачи топлива серии RSA в девяти различных моделях сертифицированных самолетов.RSA-5 обычно используется на 4-цилиндровых и маломощных 6-цилиндровых двигателях, в то время как гораздо более крупный RSA-10 используется на высокомощных шестерках и редких восьмицилиндровых двигателях Lycoming. Precision также выпускает линейку регуляторов подачи топлива Silver Hawk двух размеров для самолетов, лицензированных в экспериментальной категории. Серия Silver Hawk EX-5 в основном представляет собой RSA-5 без сертификационных документов.

Airflow Performance занимает уникальную нишу. Основатели Дон и Коллин Ривера были сотрудниками Bendix, а Дон работал с мистером Риверой.Хаазе, сначала как новичок, а затем как инженер, ответственный за линейку продуктов Bendix RSA. Когда в 1984 году Дон ушел из Bendix, чтобы основать компанию AFP, он разработал собственную линейку топливных регуляторов, основанную на явно знакомых принципах работы. Однако системы AFP FM-100, 200, 300 и 400 не были копиями Bendix. Первоначально они предназначались для использования в гонках и поэтому нуждались в очень широком диапазоне дозирования для использования других видов топлива, кроме бензина. (Метанол, например, требует более чем в два раза больше топлива для того же количества воздуха.) Они также были спроектированы так, чтобы демонстрировать меньшие потери карбюратора (снижение давления в коллекторе из-за ограничения трубки Вентури), что является важной деталью, когда л.с. — это все.

Наиболее очевидная визуальная разница между контролем RSA и его эквивалентным управлением Airflow Performance FM напрямую связана с улучшением потери углеводов. FM включает в себя модульную трубку Вентури с высоким коэффициентом усиления, подвешенную в центре горловины. Это означает, что само горло не имеет значительного конуса. В более старой системе управления RSA для формирования трубки Вентури используется суженная горловина (рис. 3 и рис. 4).

Рис. 3: AFP FM-150 с прямой горловиной и трубкой Вентури с высоким коэффициентом усиления, установленной на мачте.

Рис. 4: RSA-5, вид со стороны всасывания. Трубки в воздушном потоке воспринимают динамическое давление.

Обратите внимание на четыре трубки поршня (динамического давления) в горловине RSA. Штуцер динамического давления FM представляет собой маленькое отверстие в мачте Вентури. Большое отверстие в центре — это трубка Вентури с высоким коэффициентом усиления.

Клапан управления смесью RSA представляет собой диск с прорезями, который закрывает и открывает отверстия подачи топлива для изменения подачи топлива в главный жиклер.В ранних конструкциях AFP FM (FM 100, 200, 300) используется простой клапан барабанного типа, который легко обрабатывается и не пропускает грязь. Более поздние конструкции AFP (FM-150 и 250) имеют дисковый клапан, концептуально аналогичный клапану RSA (рис. 5).

Рис. 5: Смесительные клапаны Airflow Performance, ранний барабанный тип слева, более поздний дисковый клапан справа.

Клапан смеси в бочке отвечает за другую хорошо известную особенность системы впрыска топлива Airflow — продувочный клапан. Обычно вы найдете его в верхней части двигателя, между корпусом управления подачей топлива и делителем потока.Хотя обычно он рассматривается как средство для горячего запуска (см. Ниже), его основная цель состоит в том, чтобы перенаправить топливо под давлением обратно в бак самолета при выключении. Почему? Клапаны дискового типа имеют очень низкую скорость стравливания и аккуратно перекрывают подачу топлива к делителю потока и форсункам. Клапан барабана имеет скорость утечки от 1 до 3 фунтов в час и, следовательно, не всегда может чисто выключить двигатель, когда рычаг или ручка смеси перемещаются в положение отключения холостого хода. После отключения клапан бочки может также позволить потоку топлива удерживаться под давлением пружиной насоса с приводом от двигателя.Продувочный клапан отправляет все это в бак, а не через делитель потока и форсунки, заливая двигатель.

Для большинства пользователей проблемы с выпуском смесительного клапана незаметны. Им нравится продувочный клапан, потому что его можно использовать для циркуляции холодного топлива через горячую систему перед повторным запуском без попадания в двигатель ни одной капли. Все пузырьки паров топлива вымываются, компоненты охлаждаются, а когда двигатель прокручивается, он запускается и работает нормально, а не так часто наблюдается, как всхлипывание или запуск с полностью открытой дроссельной заслонкой.Несмотря на то, что он считается стандартным оборудованием для моделей FM с клапаном для бочек, можно установить продувочный клапан с любой системой FI с постоянным расходом модели Bendix, независимо от марки или типа смесительного клапана.

Марки имеют разные требования к фильтрации. Компания Rivera рекомендует устанавливать фильтр с размером ячеек 125 микрон в начале пути потока для защиты электрического подкачивающего насоса, а также системы FI. Сами регуляторы подачи топлива AFP FM оснащены небольшим входным фильтром на 75 микрон, а также фильтром на 75 микрон в делителе потока.Bendix RSA-5 имеет физически больший входной фильтр на 75 микрон с перепускной пружиной; он сдвинется со своего места и в случае засорения позволит течь нефильтрованному топливу. К сожалению, это обычно сбрасывает кучу мусора в регулятор подачи топлива, делитель потока и форсунки. Устройства Precision Silver Hawk требуют очень тонкого 32-микронного фильтра перед входом сервопривода. Такой фильтр тонкой очистки не следует устанавливать перед подкачивающим насосом.

Обратите внимание на интересную деталь топливной диафрагмы: рядом с шаром выпускного клапана находится небольшой штуцер с крошечным выпускным отверстием (Рисунок 6).Взгляните еще раз на рисунок 1, и вы увидите, как пузырьки пара могут скапливаться на напорной стороне диафрагмы насоса. Отвод обеспечивает попадание захваченных паров в дозированную топливную камеру. Это работает, потому что в противном случае он просто действует как вторичная (но крошечная) дозирующая струя, подверженная тем же силам, что и первичная струя.

Рисунок 6: Топливная диафрагма блока управления с выпускным штуцером и шаровым клапаном.

Некоторые из лучших высокоточных материалов можно найти в низкопоточном делителе.Разделитель (также известный как «паук») имеет двоякое назначение. Основная задача состоит в том, чтобы обеспечить равномерное распределение топлива по цилиндрам, когда поток топлива слишком мал, чтобы его можно было равномерно отрегулировать только с помощью размера сопла форсунки. В системе с типичными ограничителями диаметром 0,028 дюйма в соплах это означает, что общий расход ниже 6 или 7 галлонов в час. В качестве второстепенной задачи внутренний клапан делителя потока закрывается, когда поток топлива от регулятора падает до нуля при отключении холостого хода, перекрывая все выпускные каналы. Закрытие предотвращает всасывание топлива одним цилиндром из топливного канала другого цилиндра, что обеспечивает более чистое отключение.

Рисунок 7: Схема делителя потока. (Слева) Нет потока топлива; клапан закрыт, все выходы изолированы. (В центре) Холостой ход и низкая крейсерская мощность; Давление топлива давит на диафрагму, частично поднимая поршень клапана. Топливо регулируется равномерно за счет постепенного увеличения площади выпускного отверстия клапана. (справа) WOT и высокая крейсерская мощность; давление полностью втягивает поршень клапана. Поток не ограничен площадью делителя.

Делитель потока (рис. 7) концептуально прост. Трубчатый поршень клапана скользит вверх и вниз в центре корпуса.К верхней части прикреплена диафрагма, так что давление на диафрагму поднимает поршень. Легкая пружина противодействует давлению диафрагмы. Когда давление топлива (начиная с 2 фунтов на квадратный дюйм) подается на верхнюю камеру, поршень поднимается, обнажая небольшие прорези в дозирующей вставке, окружающей основание поршня (рис. 8 и рис. 9). Большее давление постепенно поднимает поршень, открывая большую длину паза. Поскольку все прорези имеют одинаковую ширину, количество топлива равномерно распределяется между выходными отверстиями каждой форсунки.

Рис. 8: Вставка делителя потока с измерительными щелями и неограниченными выпускными отверстиями в проходе поршня клапана.

Рисунок 9: Вставка в корпус с поршнем. Разделитель перевернут, нижняя пластина снята. Поршень втягивается за пределы дозирующих прорезей, чтобы открыть отверстия, обеспечивающие неограниченный поток. В этот момент распределение топлива становится функцией площади сопла форсунки.

Форсунки действительно очень простые, просто латунные форсунки с прецизионными вставками (рис. 10). Ограничительная вставка была запрессована в ранние форсунки, что означало, что их нельзя было отделить для очистки или настройки.Современные форсунки имеют ограничительные вставки, которые можно снять без инструментов. Весь комплект может быть заменен на значительно больший или меньший размер для различных объемов двигателя, или любой отдельный ограничитель может быть заменен на немного меньший или больший размер. Это позволяет точно согласовать расход топлива с конкретной пропускной способностью отдельного цилиндра. Процесс настройки стал известен как «регулировка распространения GAMI», поскольку компания General Aviation Modifications, Inc. из Ады, штат Оклахома, проделала большую работу по распространению идеи балансировки потока.Любой знающий владелец может выполнить эту работу, а ограничительные вставки с небольшим шагом доступны в Airflow Performance, а также в GAMI.

Рис. 10: Форсунки форсунок. (Вверху) Современная двухкомпонентная форсунка со сменной ограничительной вставкой. (Внизу) Старая форсунка Bendix с прессованной вставкой. Обратите внимание на канал отбора воздуха через боковую стенку корпуса сопла в нижней части фотографии.

На рис. 10 обратите внимание на отверстие для выпуска воздуха сбоку корпуса сопла. Воздух всасывается в камеру вокруг наконечника вставки, где он увлекается топливом, когда он впрыскивается из наконечника ограничителя в просверленный канал сопла.При малом открытии дроссельной заслонки всасывание коллектора довольно сильное, поэтому воздух, всасываемый в корпус форсунки, имеет скорость и разбивает поток холостого хода небольшого объема и низкого давления на более мелкие и более распыленные капли. Влияние воздуха распылителя менее выражено при больших расходах топлива и меньшем всасывании в коллекторе (т.е. при более высоком давлении в коллекторе). Эффект все еще есть, но он не так необходим, так как тепла и ярости впускного отверстия при высоких настройках мощности более чем достаточно для испарения топлива.

Рисунок 11: Классический FM-200.

Times Change

Некоторых читателей может смутить множество различных моделей топливных регуляторов AFP. Во-первых, это два совершенно разных семейства: ранние модели FM-100, 200, 300 и 400 (рис. 11) и более поздние модели FM-150 и 250. В целом, элементы управления «100-й серии» имеют более длинные корпуса, чем аналогичные устройства Bendix, что может быть связано с упаковкой в ​​некоторых узких кожухах. Кроме того, они используют зажимное кольцо на впускном конце, а не болтовой фланец. Они имеют смесительные клапаны барабанного типа, поэтому в системе Lycoming они почти всегда устанавливаются с продувочным клапаном рядом с делителем потока.«Почти» является рабочим словом, потому что Rivera недавно представила FM-200A (рис. 12), классический корпус FM-200 с регулятором смеси дискового типа («A»). Для FM-200A нет необходимости в продувочном клапане; очистка или отсутствие очистки — выбор клиента.

Рисунок 12: FM-200A с дисковым смесительным клапаном.

Модели FM-150 и 250 (рис. 13) более новой конструкции. У них тоже есть дисковый клапан смеси с малым выпуском (и нет продувочного клапана), но их основной особенностью является упаковка, которая делает их болтовой заменой блока Bendix, установленного на самолете E / AB.У них те же габаритные размеры, что и у эквивалентного Bendix, и такие же фланцы и расположение болтов на каждом конце. Однако они сохраняют прямое отверстие с установленной на мачте трубкой Вентури с высоким коэффициентом усиления, характерной особенностью AFP.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.