Основные системы карбюратора

Главная → Силовая установка → Основные системы карбюратора

Основные системы карбюратора

Система холостого хода каждой камеры карбюратора состоит из топливного жиклера 5, воздушного жиклера 10 и двух отверстий в смесительной камере — верхнего и нижнего. Нижнее отверстие снабжается винтом 30 для регулировки состава горючей смеси. Топливный жиклер холостого хода расположен ниже уровня бензина в поплавковой камере, после главного жиклера.

Эмульсирование бензина обеспечивается воздушным жиклером. Необходимая характеристика работы системы достигается топливным жиклером холостого хода, воздушным тормозным жиклером, а также величиной и расположением переходных отверстий в смесительной камере.

Главная дозирующая система состоит из большого и малого 4 диффузоров, эмульсионной трубки 28, главного топливного 27 и воздушного 3 жиклеров. Воздушный жиклер регулирует поступление воздуха внутрь эмульсионной трубки

, расположенной в компенсационном колодце. Эмульсионная трубка имеет специальные отверстия, предназначенные для получения необходимой характеристики работы системы.

Система холостого хода и главная дозирующая система обеспечивают необходимый расход бензина на всех основных режимах работы двигателя.

В систему экономайзера входят детали как общие для обеих камер, так и отдельные для каждой камеры. К первым относятся механизмы привода и клапан 36 экономайзера с жиклером, а ко вторым — жиклеры 8, расположенные в блоке распылителей (по одному на каждую камеру).

Система ускорительного насоса с механическим приводом состоит из поршня и механизма привода, обратного 34 и нагнетательного 9 клапанов и распылителей 7 в блоке. Распылители выведены в каждую камеру карбюратора и объединены с жиклерами и распылителями системы экономайзера в отдельный блок.

Привод ускорительного насоса и экономайзера совместный. Он осуществляется от оси 22 дроссельных заслонок. Рычаг 33 привода дроссельных заслонок тягой соединяется с рычагом привода, на оси которого винтом укреплен

вильчатый рычаг с роликом, воздействующим на планку, к которой крепятся направляющая втулка со штоком экономайзера и штоком ускорительного насоса.

20.09.2010, 6269 просмотров.

Основные системы и устройства карбюратора Солекс

Ниже представлен краткий обзор систем, устройств и механизмов карбюратора Солекс (2108, 21081, 21083), автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Основные системы и устройства карбюратора Солекс

Пусковое устройство

Пусковое устройство карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс предназначено для обеспечения пуска холодного двигателя автомобиля. Состоит из корпуса, диафрагмы со штоком, рычагов привода воздушной и дроссельной заслонок. См. фото выше.

Система холостого хода

СХХ предназначена для обеспечения работы двигателя на холостом ходу. Она включает в себя: топливный и воздушный жиклеры; топливные, воздушные, эмульсионные каналы; винты регулировки «количества» и «качества» топливной смеси, поступающей в двигатель.

Схема системы холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

ЭПХХ необходим для отключения подачи топлива в двигатель через систему холостого хода после остановки двигателя и при переходе с работы на холостом ходу к мощностным режимам. ЭПХХ состоит из электромагнитного клапана, электронного блока управления, концевого выключателя (наконечника винта «количества» топливной смеси).

Видимые элементы системы ЭПХХ карбюратора Солекс в подкапотном пространстве автомобиля ВАЗ 21083

Главные дозирующие системы обеих камер карбюратора (ГДС)

ГДС обеспечивает работу карбюратора при запуске двигателя, работе на малых, средних и максимальных нагрузках. Состоит из главных топливных и воздушных жиклеров, эмульсионных трубок и эмульсионных колодцев, воздушных и топливных каналов, диффузоров с распылителями.

Переходные системы обеих камер карбюратора

Переходные системы необходимы для плавного перехода с холостого хода на малые и средние нагрузки (переходная система 1-й камеры). И со средних нагрузок на мощностные режимы работы двигателя (переходная система 2-й камеры). Переходные системы карбюратора состоят из топливных и воздушных каналов, топливных и воздушных жиклеров, выходных отверстий в обеих камерах карбюратора.

Переходные системы обеих камер карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс

Ускорительный насос (УН)

УН необходим для кратковременного принудительного обогащения топливной смеси при открытии дроссельной заслонки на разных режимах работы двигателя автомобиля. УН состоит из корпуса, диафрагмы с толкателем и пружиной, шарикового клапана, топливных каналов, распылителя с двумя носиками в разные камеры карбюратора, механического привода от кулачка на оси дроссельной заслонки первой камеры.

Ускорительный насос карбюратора Солекс

Экономайзер мощностных режимов

Экономайзер мощностных режимов служит для дополнительного обогащения топливной смеси на мощностных и нагрузочных режимах, поддерживая стабильную работу двигателя. Состоит из корпуса, диафрагмы с пружиной, шарикового клапана, топливного жиклера.

Экономайзер мощностных режимов карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс

Эконостат

Эконостат обогащает топливную смесь поступающую в цилиндры двигателя на скоростных режимах, при полностью открытых дроссельных заслонках. Состоит из топливного жиклера, трубки, топливного канала.

Эконостат карбюратора Солекс

Поплавковый механизм

Поплавковый механизм предназначен для регулировки топливоподачи в карбюратор. Состоит из игольчатого запорного клапана и поплавков.

Элементы верхней части поплавковой камеры карбюратора Солекс

Механизм блокировки дроссельной заслонки второй камеры карбюратора

Механизм блокировки обеспечивает устойчивую работу двигателя при движении автомобиля с непрогретым двигателем. Дроссельная заслонка второй камеры открывается только при определенной величине открытия воздушной заслонки карбюратора. В других случаях ее блокирует рычаг на оси дроссельной заслонки второй камеры карбюратора.

Детали механизма блокировки открытия дроссельной заслонки карбюратора Солекс

Еще статьи по карбюраторам 2108, 21081, 21083 Солекс

— «Провал» при нажатии на педаль «газа»

— «Переливает» карбюратор

— Регулировка оборотов холостого хода двигателя с карбюратором Солекс

— Быстрый старт автомобиля с карбюратором Солекс

— Уменьшение расхода топлива двигателя автомобиля с карбюратором Солекс

— Провал при резком нажатии на педаль газа

Дозирующие системы карбюратора

Мы продолжаем цикл статей о карбюраторном впрыске. Двигатель автомобиля в процессе езды функционирует в различных режимах. Для отдельных рабочих режимов требуется топливовоздушная смесь с разным составом. Зачастую на таких режимах происходят постоянные и резкие изменения, связанные с количеством паров горючего.

Главной задачей карбюратора становится приготовление такой смеси, которая будет оптимальной для любого режима работы мотора. Устройство карбюратора, который имеет распылитель с постоянным сечением, включает в себя различные дозирующие устройства. Каждый из этих элементов ступенчато включается в работу карбюратора или происходит поэтапное отключение, а также возможна одновременная работа. Это будет зависеть от режимов нагрузки, оборотов силового агрегата, угла открытия заслонки дросселя и т.д. Дозирующие системы карбюраторного впрыска отвечают  за оптимальный состав рабочей топливовоздушной смеси во всех режимах и одновременно призваны обеспечить максимум мощности и наилучший показатель экономичности.

Рекомендуем дополнительно прочесть статью об устройстве карбюратора. Из этой статьи Вы сможете узнать об основных элементах конструкции и принципах работы данного устройства.

Содержание статьи

Главная система дозирования топлива

Указанная главная дозирующая система является таким элементом, который встречается в конструкции практически любого карбюратора. Актуальные версии получили пневматическую систему для компенсации состава топливовоздушной рабочей смеси. В основе системы лежит 1 главный топливный жиклер и 1 главный воздушный жиклер. Данные жиклеры выходят в колодец, который называют эмульсионным.

Эмульсионный колодец расположен вертикально или под наклоном зависимо от модели и модификации карбюратора. Поток воздуха проходит по жиклеру для подачи воздуха и попадает в эмульсионную трубку. Трубка имеет ряды отверстий, расположенных вертикально. Между эмульсионной трубкой и стенками эмульсионного колодца создается топливовоздушная эмульсия первичного типа. Дальнейшим маршрутом эмульсии становится смесительная камера, куда она движется по каналу и попадает в распылитель. Главный топливный жиклер находится в нижней части. По этой причине уровень горючего по мере расходования эмульсии из распылителя склонен к подъему. Так происходит благодаря поступлению горючего из поплавковой камеры. Количество поступающего топлива ограничивает топливный жиклер.

Снижение уровня горючего в эмульсионном колодце означает, что в эмульсию попадает большее количество воздуха, который  проходит через отверстия в эмульсионной трубке. Итогом становится возрастание доли воздуха в рабочей смеси, что и определяет большую степень компенсации. Встречаются также системы, когда бензин и воздух сразу попадают внутрь трубки. Ранние конструкции имели систему дозирования с параллельными жиклерами и диффузорами, расположенными последовательно. В таких устройствах за компенсацию практически полностью отвечала система холостого хода. Также делался упор на упругость пластин, которые открывали доступ для потока воздуха в более крупном диффузоре. Компенсационный параллельный жиклер обеспечивал подачу топлива.

Конструктивно простые карбюраторы авто с небольшим рабочим объемом мотора имели главную систему дозирования, которая состояла из компенсационного колодца и  компенсационного ограничительного жиклера. Такое решение было неспособно осуществить значительную компенсацию и обеспечить подачу должного количества топлива во всех случаях. Для гибкой эксплуатации во всех режимах работы ДВС такие карбюраторы не подходили.

Более совершенные разработки дозирующей системы карбюраторного впрыска способны обеспечивать такую гибкость рабочей топливовоздушной смеси, которая находится на отметке от 1/14 до 1/17, где первая цифра указывает на весовую часть бензина, а вторая воздуха. Главные режимы работы мотора становятся экономичными  благодаря системе дозирования. Система реализует приготовление обедненных составов около 1/16 или 1/16,5.

Горизонтальный карбюратор

Отдельное место занимает конструкция, которая применена в  устройстве главной дозирующей системы горизонтального карбюратора с регулировкой игольного типа. Такая система обеспечивает одновременное механическое изменение количества воздуха, который миновал диффузор благодаря подъему шибера, и регулировку количества попадающего в диффузор горючего, которое дозируется посредством  иглы с переменным профилем.

Игла проходит через жиклер и механическим способом изменяет проходное сечение. В таких карбюраторах четко задано соотношение как сечения диффузора, так и жиклера. Эти сечения напрямую зависят от той высоты, на которую поднимается шибер. Карбюраторы, которые имеют постоянное разрежения,  в момент времени демонстрируют изменение данной характеристики по автоматическому принципу. Задача реализована посредством демпфирующей системы, которая в основе имеет золотник, а также опирается на разрежение в области заслонки дросселя. Система функционирует благодаря определяемой  нагрузке на силовой агрегат и учету угла поворота дроссельной заслонки.

Переходная система во вторичной камере

Если говорить о переходной системе с дросселями, открывающимися последовательно во 2-й камере, то данное решение напоминает систему холостого хода, но с рядом особенностей.

Главная дозирующая система, расположенная во 2-й камере карбюратора, изначально рассчитана на то, чтобы обеспечивать «богатую» смесь для мощности. Благодаря этому камера не нуждается в возможности серьезной компенсации смеси сравнительно с первичной камерой. Результатом становится то, что переходная система подключается параллельно, а ее топливный жиклер соединен не с колодцем для эмульсии главной системы дозирования, а с поплавковой камерой.

Получается, что в работу вступает как переходная, так и главная система во вторичной камере. Включение обеих систем происходит одновременно, что и позволяет обогатить рабочую смесь до нужной степени.

Работа карбюратора при низком разрежении

Система, отвечающая за холостой ход, а также переходная система и система вентиляции картера отвечают за  обеспечение стабильной работы мотора в таких режимах, когда разрежение минимально. Этого вакуума оказывается мало для того, чтобы задействовать главную систему дозирования, так что в таких режимах работы эти системы реализуют коррекцию состава топливовоздушной смеси.

Когда мотор находится в режиме холостых оборотов, над дросселем нет того вакуума, который необходим для активации главной системы дозирования. Очевидно, что для режима работы с низким разрежением и при слабо открытой заслонке дросселя понадобилась еще одна система. Эта система отвечает за процесс образования рабочей смеси при незначительном расходе воздуха, который протекает при таких режимах в смесительной камере.

Система холостого хода

Крайне редко встречается параллельная система, чаще представлена последовательная или автономная. По типу распыла выделяют дроссельный распыл и распыл в пространстве за дросселем. Система устроена так, что в основе имеются каналы  для воздуха, горючего и эмульсии. Также присутствуют дозирующие элементы, под которыми понимаются жиклеры для работы на холостом ходу. Жиклер холостого хода, отвечающий за подачу топлива, берет эмульсию в нижней части соответствующего колодца главной дозирующей системы.

Получается, что данный жиклер представляет собой элемент в топливном канале дозирующей системы. Жиклер, отвечающий за подачу воздуха на холостом ходу, соединяется с пространством в смесительной камере. Речь идет о верхней части камеры, а такое устройство способно реализовать изменение количества подаваемого воздуха, который поступает в систему холостого хода при различных нагрузках и рабочих режимах силового агрегата.

Благодаря указанным характеристикам система холостого хода является важным участником в цепочке элементов, которые участвуют в процессе коррекции состава рабочей смеси для главной системы дозирования.

Чаще всего бывает так, что воздух попадает в устройство холостого хода по нескольким каналам (каналов бывает два или три). Такая реализация обеспечивает процесс образования эмульсии по двум или трем ступеням, что способствует получению более гомогенной рабочей смеси и одновременно улучшает равномерность ее состава по каждому отдельно взятому цилиндру ДВС.

Система холостого хода имеет выход применительно к пространству смесительной камеры. В пространстве за дроссельной заслонкой имеется достаточный вакуум при режиме холостых оборотов, которого хватает для работы системы холостого хода. В канал системы открыты переходные отверстия. Эти отверстия находятся в области кромки  слегка открытой заслонки дросселя.

Модели К 88, ДААЗ 2108 и некоторые другие получили единственное вертикальное отверстие, похожее на щель. Одна часть находится ниже кромки заслонки дросселя и отвечает за работу на холостых оборотах. Если начать открывать дроссельную заслонку, тогда щель увеличивается, способствуя работе мотора при переходных режимах.

На холостых оборотах заслонка дросселя практически полностью перекрыта. Необходимый вакуум в карбюраторе имеется сразу за заслонкой. Такое разрежение позволяет через отверстие холостого хода получить топливо из главной дозирующей системы. Это топливо идет через топливный жиклер холостого хода и смешивается с воздухом, который попадает через воздушный жиклер холостого хода и другие каналы для его подачи. Полученная топливовоздушная рабочая смесь становится обогащенной, что и нужно мотору для работы в режиме холостых оборотов.  Доля бензина и воздуха в этой смеси представлена в рамках от 1/12 до 1/14,5.

Под переходным режимом следует понимать работу ДВС с небольшим углом открытия заслонки дросселя. При указанном режиме богатая смесь из каналов системы холостого хода оказывается в зоне кромки заслонки, проходит через единое отверстие или конструктивную группу переходных отверстий, смешивается с поступающим воздухом и обедняется в определенных пределах (1/15 или 1/16,5).

Как уже говорилось, определенные модели карбюраторов в области кромки заслонки дросселя могут иметь только одно отверстие, похожее на щель. Это отверстие расположено вертикально. Конструктивно данное решение способно обеспечить эффективную компенсацию и достаточно плавно изменять состав топливовоздушной рабочей смеси во время режима перехода. Если  учесть, что форму щели можно задать, тогда уместно говорить об отличной переходной характеристике. Когда мотор работает в других  режимах система холостого хода  производит компенсацию состава рабочей смеси, которую образует главная дозирующая система. Получается, что система холостого хода играет важную роль  в общем устройстве всего карбюраторного впрыска и обеспечивает правильную его работу.

Не редки такие случаи, когда после непрофессиональной настройки холостого хода и при этом нормально выставленных для этого режима оборотах карбюратор все равно демонстрировал низкую эффективность или даже неработоспособность.

Автономный холостой ход

В ряде конструкций систему делают автономной, оснащая дополнительными устройствами для образования топливовоздушной рабочей смеси. Другими словами, получается своеобразный дополнительный карбюратор, работающий внутри основного карбюратора и приспособленный для эффективного функционирования в условиях низкого расхода воздуха. Примером может послужить автономная система холостого хода типа «Каскад». Такая система нужна для того, чтобы состав рабочей смеси оставался равномерным при распределении по цилиндрам силовой установки, а также для стабилизации ряда характеристик и самого процесса смесеобразования, согласованности с моментом зажигания и т.п.

Данная система конструктивно получила главный канал. Входное отверстие канала находится в области той кромки заслонки дросселя, которая опускается. Сама ложбинка канала имеет выход в область под дросселем. Такое расположение способно обеспечить возможность немедленно прекратить движение воздуха и горючего в канале в тот момент, когда осуществляется открытие заслонки дросселя. Данный канал становится основным путем для эмульсии, которая образовалась в системе режима работы на холостых оборотах.

Наилучшее качество распыла достигается благодаря смешиванию этой эмульсии с воздухом при помощи особых распылителей. Распылители способны в режиме малого расхода воздуха и эмульсии придать рабочей топливовоздушной  смеси высочайшую скорость движения, граничащую со звуковой скоростью.

Такая особенность автономных решений холостого хода позволяет обеспечить наиболее качественный распыл смеси, который невозможен при использовании в карбюраторном впрыске других систем. Продвинутые карбюраторы могут иметь систему автономного холостого хода, которая характеризуется эмульгированием от двукратного до четырехкратного.

Подобные  автономные системы могут быть устроены отлично друг от друга. Наиболее простую схему устройства демонстрирует карбюратор модели ДААЗ 2140. Данный карбюратор имеет конструкцию, при которой воздушный поток проходит через щель небольшого размера. В эту щель в верхней части дополнительно открыта еще одна щель из канала, по которому поступает эмульсия. Благодаря соотношению сечений этих щелей эмульсия и воздух получают скорости, приближенные к скорости звука.

Автономный холостой ход типа «Каскад» получил тип распылителя, который напоминает по своей форме кольцо и имеет отверстия, расположенные по кругу. Идущая из этих отверстий эмульсия встречается с воздушным потоком. Вся система автономного холостого хода данной конструкции сильно напоминает принципы работы смесительной камеры карбюратора. Распылитель в центре оснащен специальным регулировочным винтом с особым профилем. Этим винтом производится регулировка количества смеси в автономной системе.

Встречаются системы холостого хода, которые имеют в канале движения эмульсии распылители-сопла, направленные в центральную зону общего канала. Поток воздуха в такой конструкции подаётся через регулировочный винт, также оборудованный воздушным каналом.

Принудительный холостой ход

В таком режиме система подключает экономайзер. Указанное устройство является клапаном,  который способен отключать подачу горючего. Дополнительным элементом становится система управления экономайзером, которая может быть электронно-пневматической или только электронной.

Когда ДВС переходит в режим принудительного холостого хода, на  исполняющий клапан подается сигнал управления. В моторах, которые получили управление посредством микропроцессора, сигнал создает данная контролирующая система. Исполняющий клапан может находиться в выходном отверстии автоматической системы холостого хода и осуществлять перекрытие канала для подачи топливовоздушной рабочей смеси.

Вторым вариантом становится конструкция клапана с иглой, которая прерывает топливоподачу через жиклер. Такая конструкция приводит к росту инерционности всей системы. Особенность заключается в небольшом отрезке времени, когда в момент выхода из принудительного режима холостых оборотов в работу включается общая система холостого хода, но горючее еще не поступает по главному каналу через жиклер. Среди главных плюсов отмечается дешевизна и простота конструкции, а также меньшая склонность к потенциальным неисправностям в процессе активной эксплуатации.

Система с клапаном в канале является конструктивным решением в моделях ДААЗ 2104, 2105, 2107. Смена режимов происходит моментально, но ряд сложностей в процессе обслуживания и эксплуатации зачастую приводил к тому, что владельцы авто с подобным устройством системы вынуждены были деактивировать принудительный холостой ход.

Своеобразно система принудительного холостого хода реализована в модели К90. Устройство имеет такие каналы холостого хода в двух камерах, которые в конце получили солидные полости. В указанных полостях находятся тарелки электромагнитных клапанов. Когда на них происходит подача напряжения, тогда подача рабочей топливовоздушной смеси прекращается. Эти особенности позволяют карбюратору работать в штатном режиме тогда, когда экономайзер сломался.

Если  карбюраторный автомобиль имеет дополнительное оборудование, отнимающее мощность мотора (АКПП, климатическую установку, генератор повышенной мощности и т.п.) тогда в конструкции можно встретить управляемый упор заслонки дросселя. Задачей такого решения становится стабилизация  холостых оборотов во время включения дополнительных устройств и роста нагрузки на мотор. Дроссельная заслонка в таких режимах немного приподнимается.

Эконостат и экономайзер

Указанные устройства используются для того, чтобы обеспечить приток горючего в смесительную камеру и подать «богатую» топливовоздушную рабочую  смесь при высоком разрежении. Под этим понимаются пиковые нагрузки на мотор, при которых обедненная и экономичная смесь не способна обеспечить должной отдачи от силового агрегата.

Экономайзер может управляться принудительно, как пневматическим способом, так и механически. Эконостат является   устройством в виде трубки с различным сечением, в которой дополнительно могут быть эмульсионные каналы. Эти каналы выходят в верхнее пространство смесительной камеры над диффузором. Именно в этой области возникает разрежение во время пиковых нагрузок на ДВС.

Ранние модели карбюраторов, которые не имели эмульгирования,  получили экономайзер с жиклером, который открывался принудительно и работал в параллели с топливным жиклером главной системы дозирования. Карбюраторы с эмульгацией данную конструкцию не получили. Дешевые модели карбюраторов, которые всегда готовят относительно «богатую» смесь почти во всех режимах, лишены экономайзера и эконостата.

Система вентиляции картера и рециркуляции отработавших газов

Вентиляция картера позволяет двигателю переработать вредные картерные газы. Вентиляция картера имеет в основе два канала.  Один канал большего размера, другой меньшего. Первый канал является трубкой. В данной трубке находятся такие элементы, как пламегаситель и маслоотделитель. Картерные газы проходят через эти элементы и попадают в фильтр. Фильтр может быть инерционно-масляным перед масляной ванной или картонным воздушным фильтром, расположенным рядом с входом в первичную камеру карбюратора. Далее газы проходят процесс смешивания с воздухом и отправляются в цилиндры двигателя.

Холостой ход и переходной режим отличаются слабым разрежением над камерой. Для решения этой проблемы существует вторая трубка-канал для вентиляции. Данная трубка имеет меньший диаметр и соединяет большую трубку с пространством за заслонкой дросселя, где имеется подходящий для системы вакуум. Разные модели карбюраторов имеют золотник в малой трубке для того, чтобы перекрыть сообщение с большой трубкой в тот момент, когда открывается заслонка дросселя. Решение позволяет предотвратить проникновение воздуха под дроссель одновременно с его забором в смесительную камеру карбюратора.

Рециркуляция отработавших газов делает возможным заменить часть воздуха выхлопом. Это происходит на тех режимах, когда осуществляется торможение двигателем. Система позволяет понизить степень содержания токсичных веществ в выхлопе автомобиля. Встречается данная система не на всех типах моторов.

Устройство холодного пуска

Указанное пусковое устройство является заслонкой, которая имеет систему управления и располагается над смесительной камерой. Если эту заслонку закрыть, тогда разрежение в смесительной камере заметно возрастает. Результатом становится немедленное обогащение топливовоздушной смеси, что идеально для запуска холодного ДВС. Заслонка до конца не перекрывает подачу воздуха. Это обусловлено как расположением, так и тем, что конструктивно для нее сделан упор на пружину.

Еще одним вариантом становится установка клапана, который пропускает воздух в небольших количествах. Чтобы запустить  мотор и вывести его на рабочую температуру, нужно закрыть заслонку воздуха и немного открыть заслонку дросселя. Воздушная заслонка может быть оборудована полностью механическим, полуавтоматическим или автоматическим приводом.

Механический привод приводит в действие водитель из салона. Это делается  ручкой, которую называют манетка. В народе устройство получило более привычное название «подсос». Привод полуавтоматического типа получил большее распространение благодаря простоте и надежности. Водитель прикрывает заслонку самостоятельно, а открытие происходит автоматически. За открытие отвечает диафрагма, которая реагирует  на появившийся вакуум во впуске. Такая реализация не позволяет смеси стать сильно обогащенной и препятствует тому, чтобы двигатель немедленно заглох после холодного запуска.

Хотя автоматический холодный пуск на отечественных машинах не сильно распространен, этого нельзя сказать о европейских и японских авто. К недостаткам автоматического решения относят его ломучесть, малый ресурс и проблематичное использование в условиях температурных перепадов.

Такой тип привода оказался самым сложным по конструкции и больше годится для стран с умеренным климатом. Автомат устроен так, что заслонка прикрыта специальным термоэлементом. Элемент прогревался жидкостью из охлаждающей системы, а также мог греться отдельным электронагревателем. Чем сильнее грелся мотор, тем больше термоэлемент открывал заслонку и давал проход воздуху. Автоматические системы с электронагревателями термоэлемента имели привод, который оснащался температурным датчиком.

Ускорительный насос

Такое устройство обеспечивает подачу дополнительного топлива в моменты резкого дросселирования. В условиях моментального открытия заслонки возникает нарушение в процессе смесеобразования во впуске, а результатом становится подача карбюраторным впрыском в цилиндры мотора недостаточного количества горючего на начальной стадии интенсивного разгона.

Насос нейтрализует «провал» и отвечает за правильный состав рабочей смеси в подобном режиме. Ускорительный насос бывает двух видов: поршневой насос и диафрагменный. Первый тип ускорителя уступает второму по стабильности ряда параметров. Главным минусом является его неспособность влиять на впрыск и интенсивность подачи зависимо от  того угла, на который повернута дроссельная заслонка. Модели карбюраторов с регулировкой игольного типа или с постоянным разрежением способны готовить оптимальную по составу рабочую смесь для всех режимов работы силовой установки. Данные карбюраторы не требуют установки насоса-ускорителя.

Читайте также

• Тюнинг и настройка карбюратора

  Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.

Назначение и принцип действия системы холостого хода карбюратора.

Вспомогательные устройства карбюраторов

Системы холостого хода



При работе двигателя на малых частотах вращения без нагрузки дроссельная заслонка закрывается почти полностью. Разрежение в диффузоре, где расположен распылитель, в этом случае снижается настолько, что подача топлива из главной дозирующей системы прекращается.

Для приготовления горючей смеси необходимого состава (0,7 ≤ α ≤ 0,85) на холостом ходу используется пространство воздушного патрубка под дроссельной заслонкой (задроссельное пространство). При этом топливо в задроссельное пространство подается специальной системой, которая называется системой холостого хода.

Из-за создавшегося разрежения под прикрытой дроссельной заслонкой в зоне эмульсионных отверстий 2 и 3 (см. Рис. 1) топливо из поплавковой камеры через главный топливный жиклер 16 и жиклер 7 холостого хода поступает по каналам 8 и 9. При этом к нему подмешивается воздух, который подсасывается через воздушный жиклер 10. Через отверстие 4, расположенное выше кромки прикрытой дроссельной заслонки, к топливу подмешивается дополнительное количество воздуха. В результате к выходным отверстиям 2 и 3 поступает топливовоздушная эмульсия требуемого состава.

Устойчивую работу двигателя с малой частотой вращения обеспечивают с помощью регулировочных винтов 5 и 17. Винтом 5 регулируют количество поступающей эмульсии, и, следовательно, состав смеси. Количество смеси и частоту вращения на режиме холостого хода регулируют винтом 17, который изменяет положение дроссельной заслонки 1 при полностью отпущенной педали акселератора.

После начала открытия дроссельной заслонки (при переходе с режима холостого хода на режим средних нагрузок) главная дозирующая система вступает в работу с небольшим запаздыванием, что может привести к кратковременному переобеднению смеси и «провалу» в работе двигателя.
Однако плавный переход к работе двигателя на малых и средних нагрузках обеспечивается тем, что уже в самом начале открытия дроссельной заслонки отверстие 4 попадает в зону сильного разрежения. Поэтому через него в смесительную камеру поступает дополнительное количество эмульсии.

При дальнейшем открытии дроссельной заслонки вступает в работу главная дозирующая система. Однако подача топлива через систему холостого хода продолжается до открывания дроссельной заслонки примерно на 40% от максимального открытия.

***



Экономайзер принудительного холостого хода

Системы холостого хода современных карбюраторов имеют дополнительное устройство – экономайзер принудительного холостого хода.
Данное устройство отключает подачу топлива через систему холостого хода при торможении автомобиля двигателем. При таком торможении дроссельная заслонка закрыта, а частота вращения коленчатого вала велика, так как он приводится во вращение через трансмиссию от колес автомобиля.
В результате под дроссельной заслонкой разрежение многократно возрастает, расход топливной эмульсии через отверстия 2 и 3 резко увеличивается, что приводит к усиленному недогоранию топлива и выбросу в окружающую среду токсичных веществ.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) включает в себя электромагнитный клапан, который перекрывает подачу топливной эмульсии к выходным отверстиям системы холостого хода, датчик положения дроссельной заслонки и электронный блок управления. Электронный блок управления получает сигналы о положении дроссельной заслонки от датчика и о частоте вращения коленчатого вала от системы зажигания. При определенном соотношении этих сигналов блок управления выдает управляющий сигнал на закрытие или открытие электромагнитного клапана экономайзера принудительного холостого хода.
Исходными данными для срабатывания электромагнитного клапана ЭПХХ являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленчатого вала.
Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:

• скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
• не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
• водителем нажмет педаль акселератора и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.

Работа экономайзера в составе системы холостого хода карбюратора обеспечивает экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.

***

Экономайзеры и эконостаты мощностных режимов



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Устройство и принцип работы карбюратора

Для классических моделей ВАЗ устройство карбюратора является актуальным вопросом. Ведь от качества сформированной топливной смеси зависит работоспособность и долговечность большинства автомобильных систем.

Ремонт или профилактические работы с карбюратором можно проводить самостоятельно. В большинстве случаев для этого достаточно будет гаражных условий. Однако, перед тем как вмешиваться в конструкцию устройства, стоит узнать его принцип работы и устройство.

Из чего состоит карбюратор

В современных карбюраторах установлено большое количество систем с разветвленными каналами и системами рычажных передач. При быстром визуальном осмотре не всегда становится понятно их назначение. Проще выяснять работу отдельных элементов поблоково, а также разобрать принцип работы карбюратора на основе простейшего представителя семейства.

Устройство простого карбюратора

Основной задачей карбюратора является смешивание внутри воздушного потока с бензином в определенных пропорциях. Затем все это подается в камеру сгорания в блоке цилиндров, где во время рабочего хода поршня состав сгорает. Высвобождаемая энергия толкает поршень, закрепленный на коленвале, и таким образом энергия взрыва топлива преобразуется в механическую энергию вращения.

Для осуществления процесса карбюратор соединен с топливным насосом, воздухоподающей системой и впускными патрубками блока цилиндров. В простейшем устройстве есть только две камеры: смесительная и поплавковая. Формирование смеси происходит на всем промежутке от всасывания воздуха до впрыска в камеру.

Сначала бензин распыляется в смесительной камере. Это осуществляется с помощью трубки-распылителя, выведенной в диффузор (сужающийся канал). Скорость подачи в нем растет, формируя разряжение. За счет такого вакуума всасывается бензин из диффузора, перемешиваясь с воздухом.

Через канал, связанный с поплавковой камерой, поступает топливо. Внутри канала зафиксирован ограничивающий жиклер (цилиндр с небольшим отверстием вдоль оси), который дозирует подачу бензина из поплавковой камеры.

Важным параметром является уровень бензина внутри поплавковой камеры. Есть три варианта:

• уровень топлива в срез канала даст оптимальное количество топлива в систему;
• низкий уровень сформирует обедненную смесь;
• высокий уровень зальет лишнее топливо в канал.

Уровень топлива контролируется с помощью поплавкового механизма и игольчатого клапана.

Регулировать обогащенность смеси в карбюраторе помогает воздушная заслонка. Если она начинает закрываться, то происходит переобогащение смеси, что вызовет в конечном счете остановку мотора.

Чтобы контролировать подачу готовой смеси в цилиндры силовой установки, устройство оснащено дроссельной заслонкой. При открытии обеих заслонок сопротивления воздушному потоку практически нет.

Видим, как работает карбюратор с простейшим устройством. У него состав смеси сформируется оптимальным лишь при узком интервале оборотов в минуту.

Основные системы карбюратора

Реальная работа карбюратора включает большее количество систем, отвечающих за работоспособность. Рассмотрим основные.

Система холостого хода

Эта система отвечает за обеспечение топливом мотора во время простоя главной дозирующей системы. За счет нее происходит работа силовой установки на низких оборотах. С помощью регулировочных винтов корректируется пропорция топлива и воздуха на холостых оборотах. Новые автомобили, производители которых контролируют загрязненность выхлопов, идут с опломбированным регулировочным винтом. Заблуждением является то, что данная коррекция состава смеси приводит к изменению выхлопов на всех оборотах.

Переходная система

Задачей данного блока является обеспечение переходного режима после прекращения холостого хода и до начала запуска главной дозирующей системы. Часто в конструкции заметны каналы данной системы, которые расположены у пластин дроссельной заслонки. Через такие отверстия осуществляется синхронная подача бензина вместе с открытием дроссельной заслонки.

Главная дозирующая система

Ее функции заключаются в дозировании топлива при работе на средних скоростях. В ее составе диффузор, топливные жиклеры и главный распределитель. Внутри нее воздух диффузирует с топливом до формирования насыщенного тумана. Степень насыщенности контролируется с помощью регулировок главного топливного жиклера.

Экспериментируя с разными жиклерами, водитель может получать смесь разного уровня от самой обедненной до перенасыщенной. На это влияет диаметр отверстия.

Экономайзеры

Если мотор работает с нагрузкой, то ему необходима более насыщенная топливная смесь, чем в то моменты, когда движение происходит без нагрузки. Подачу дополнительных порций бензина в смесь обеспечивают экономайзеры. Это происходит во время полного открытия дроссельной заслонки. Есть различные типы этой системы. Чаще всего встречаются экономайзеры диафрагменного типа и калибровочные стержни.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Главная дозирующая система карбюратора

Г л а в н о й дозирующей системой карбюратора принято называть систему, участвующую в приготовлении и подаче топливно-воздушной смеси на всех режимах, исключая холостой ход.

С ростом нагрузки горючую смесь необходимо обеднять. Для получения горючей смеси необходимого состава при работе двигателя на средних нагрузках этот состав необходимо корректировать.

В карбюраторах нашел применение способ компенсации состава горючей смеси уменьшением разрежения у топливного жиклера, рассмотренный ниже. На рисунке 2.1.4 изображена схема главной дозирующей системы карбюратора с уменьшением разрежения у жиклера (с пневматическим торможением топлива), где H и ∆h – характерные перепады уровней. Топливо из поплавковой камеры через главный топливный жиклер 1 попадает в камеру 2, а из нее через распылитель 5 в диффузор. С камерой 2 соединен воздушный колодец 3, который через воздушный жиклер 4 сообщается с атмосферой. При не работающем двигателе в воздушном колодце устанавливается уровень топлива, одинаковый с уровнем в поплавковой камере. На работающем двигателе разрежение в диффузоре через распылитель 5 передается к главному жиклеру 1 и уровень топлива в воздушном колодце понижается. Вследствие поступления воздуха в воздушный колодец 3 через воздушный жиклер 4 разрежение у топливного жиклера уменьшается. Попадающий в воздушный колодец воздух подмешивается к топливу и образует с ним эмульсию. За счет этого происходит обеднение горючей смеси. Простота конструкции и компактность, хорошее распыливание топлива и высокие стабильность и надежность работы обеспечили широкое распространение данного способа компенсации смеси.

Вспомогательные устройства карбюраторов

Главная дозирующая система карбюратора приготавливает смесь необходимого состава только на средних нагрузках при установившемся режиме работы двигателя. Карбюратор, имеющий только одну такую дозирующую систему, отрегулированную на экономичную работу двигателя, не обеспечивает получения максимальной мощности при полном открытии дроссельной заслонки, надежной работы двигателя на холостом ходу при минимальной частоте вращения n, а также его хорошей приемистости и на-

дёжного пуска при различных температурах окружающей среды.

Для устранения указанных недостатков карбюратор снабжают специальными вспомогательными устройствами: экономайзером, эконостатом, ускорительным насосом, системами холостого хода и пуска. Кроме того, карбюраторы, устанавливаемые на грузовые автомобили, часто имеют ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя. Карбюраторы двигателей автомобилей, работающих в высокогорных условиях, могут быть оборудованы высотными корректорами, предотвращающими чрезмерное обогащение горючей смеси при подъеме над уровнем моря.

Экономайзер карбюратора представляет собой устройство, обогащающее горючую смесь до состава, необходимого для получения максимальной мощности при полном или близком к нему открытии дроссельной заслонки

Действие экономайзера основано на изменении сопротивления топливной системы при помощи особого клапана, открывающегося при положении дроссельной заслонки, близком к полному открытию. Во всех случаях дополнительное количество топлива подается в смесительную камеру или через главную дозирующую систему, либо через отдельный распылитель. Подача дополнительного количества топлива производится через жиклер экономайзера, устанавливаемый параллельно или последовательно с главным жиклером. При параллельной установке жиклера экономайзера и главного жиклера топливо подводится в распылитель при открытом клапане экономайзера сразу через два жиклера: главный и жиклер экономайзера. В этом случае сечение главного жиклера подбирают так, чтобы на средних нагрузках, когда клапан закрыт, получалась смесь экономичного состава. Через жиклер экономайзера подается дополнительное количество топлива, необходимое для обогащения смеси. Суммарная подача топлива при полном открытии дроссельной заслонки должна быть такой, чтобы состав смеси обеспечивал получение максимальной мощности.

При последовательной установке жиклера экономайзера и главного жиклера топливо из поплавковой камеры проходит последовательно через жиклер главной дозирующей системы и жиклер полной мощности (с бо́ль-шим, чем первый, проходным сечением). Когда дроссельная заслонка открывается полностью, клапан экономайзера тоже открывается, и часть топлива, минуя жиклер главной дозирующей системы, через жиклер полной мощности поступает в распылитель. Сопротивление потоку топлива уменьшается, расход топлива увеличивается и смесь обогащается.

Привод клапана экономайзера может быть пневматическим или механическим. Наиболее распространен последний.

Момент включения экономайзера с пневматическим приводом определяется разрежением за дроссельной заслонкой. Открытие клапана осуществляется поршневым или диафрагменным устройством. Отличительная особенность рассматриваемого экономайзера − он включается в работу не при одном и том же положении дроссельной заслонки, а при различных, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Эконостат представляет собой отдельную систему, включающую топливный жиклер и распылитель, а иногда, кроме того, воздушный и эмульсионный жиклеры.

Ускорительный насос. При необходимости быстрого увеличения мощности для увеличения количества поступающей в цилиндры смеси ,резко открывают дроссельную заслонку. При этом происходит заметное обеднение смеси, приемистость двигателя ухудшается. В отдельных случаях обеднение смеси может быть настолько значительным, что двигатель может перестать работать.

Резкое открытие дроссельной заслонки сопровождается увеличением разрежения в диффузоре карбюратора и приводит к повышению расходов топлива и воздуха. Расход воздуха растет быстрее расхода топлива, в результате чего горючая смесь обедняется. Для предотвращения обеднения горючей смеси при резком открытии дроссельной заслонки в карбюраторах применяется специальное устройство – ускорительный насос, подающий дополнительное количество топлива на указанных режимах. Ускорительные насосы могут иметь механический или пневматический приводы. Нередко их привод объединяют с экономайзером. Опыты показывают, что впрыск топлива насосом-ускорителем должен продолжаться в течение 1÷2с. Для получения такой затяжной подачи топлива в приводе к поршню ускорительного насоса установлена пружина.

Система холостого хода. Дроссельная заслонка при работе двигателя на холостом ходу (ХХ) с минимальной частотой вращения n_min почти полностью закрыта, и разрежение в диффузоре уменьшается до нескольких миллиметров водяного столба. Подача топлива через распылитель главной дозирующей системы прекращается.

Для получения смеси, обеспечивающей устойчивую работу двигателя на ХХ при n_min, используется разрежение за дроссельной заслонкой.

Топливо в систему холостого хода обычно поступает через топливный жиклер главной дозирующей системы. После прохождения топлива через топливный жиклер холостого хода к нему, пройдя через воздушный жиклер холостого хода, подмешивается воздух, образуя эмульсию (смесь топлива с воздухом).

При работе двигателя на режиме ХХ при n_min к эмульсии дополнительно подмешивается воздух через отверстие, расположенное выше кромки дроссельной заслонки, после чего эмульсия поступает в задроссельное пространство через регулируемое винтом качества смеси проходное сечение, выходящее в задроссельное пространство отверстия. Назначение верхнего отверстия (отверстия переходной системы) – не допустить переобеднения смеси в первые моменты открывания дроссельной заслонки при переходе от n_min ХХ к большей частоте вращения, способствуя плавному началу движения транспортного средства.

По мере открывания дроссельной заслонки оба отверстия оказываются в зоне больших разрежений. Подача воздуха через верхнее отверстие прекращается. Эмульсия поступает через оба отверстия, что обеспечивает состав смеси в количестве, необходимом для плавного перехода с режима n_min ХХ к работе при большей частоте вращения как без нагрузки, так и с нагрузкой. Регулировочным винтом качества смеси и упорным винтом, ограничивающим закрытие дроссельной заслонки при работе двигателя на ХХ при n_min, регулируют устойчивую минимальную частоту вращения холостого хода.

Пусковое устройство. При пуске холодного двигателя скорость воздуха в диффузоре карбюратора незначительна и вытекающее из распылителя топливо плохо распыливается и испаряется. По этой причине и отсутствия подогрева топлива от стенок, значительное количество его оседает на стенках впускного коллектора в виде плёнки. Истинный коэффициент , соответствующий доле легких фракций бензина, успевающих испарится при таких неблагоприятных условиях, высок, и горючая смесь часто оказывается невоспламеняемой. Чтобы она воспламенялась, необходимо уменьшить усредненное значение α, тогда состав смеси – по легким фракциям – окажется оптимальным, обеспечивающим ее надежное воспламенение.

Наиболее распространённым пусковым устройством карбюраторов является воздушная заслонка, устанавливаемая во входном патрубке. Во время пуска двигателя она вручную или автоматически прикрывается, вследствие чего разрежение в диффузоре значительно возрастает, интенсивность истечения топлива через жиклёры увеличивается и горючая смесь обогащается. При полностью закрытой воздушной заслонке дроссельная заслонка автоматически через специальные тяги открывается на определённый угол. Когда двигатель запустился с прикрытой воздушной заслонкой, ее проходное сечение автоматически увеличивается с помощью дополнительных устройств – с целью предотвращения переобогащения горючей смеси.

Уровень топлива в поплавковой камере, во избежание самопроизвольного истечения топлива при неработающем двигателе, особенно при остановке транспортного средства на уклоне, рекомендуется устанавливать ниже кромки выходного отверстия распылителя в пределах 5 – 8 мм.

Давление в поплавковой камере поддерживается с помощью отверстия, которое открывается во входной канал карбюратора. Это делается для того, чтобы избежать возможность излишнего подсоса топлива и обогащения смеси при частичном засорении воздушного фильтра, так как в полости поплавковой камеры устанавливается давление, равное давлению во входном патрубке карбюратора. Поплавковая камера при этом называется уравновешенной или балансированной, в отличие от несбалансированной, когда отверстие открывается в атмосферу. Расход топлива из поплавковой камеры дозируется калиброванным отверстием в специальной пробке-жиклере. Для поддержания в поплавковой камере постоянного уровня топлива служит поплавок с запорной иглой.

Регулирование количества горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, осуществляется дроссельной заслонкой. Чтобы добиться хорошего перемешивания топлива с воздухом, струйку топлива, вытекающего из распылителя, необходимо раздробить на мелкие капли. Распад струи на капли начинается при относительной скорости воздуха относительно струи 5 м/с, а полный распад при скорости 25÷30 м/с. С целью повышения скорости воздуха у распылителя применяют диффузоры двойные и даже тройные.

Основу любых карбюраторов составляют главный воздушный канал и поплавковая камера. Оба эти элементы, как правило, объединяются с дозирующими и другими устройствами.

Главный воздушный канал состоит из двух частей: входного патрубка

“а” и смесительной камеры “б”. Автомобильные карбюраторы часто выполняют состоящими из двух камер, объединенных в одном корпусе. В зависимости от порядка вступления в работу камер различают карбюраторы с параллельной или последовательной работой камер. Карбюраторы с параллельной работой камер устанавливают на двигателях с большим числом цилиндров ( 6 и более). Каждая камера служит для приготовления смеси для отдельной группы цилиндров и представляет собою отдельный карбюратор со всеми системами.

Карбюраторы с последовательной работой камер применяются в двигателях легковых автомобилей с целью улучшения их экономичности при сохранении высокой мощности. При малых открытиях дроссельной заслонки работает основная камера, что обеспечивает достаточно высокую скорость движения заряда в диффузоре и качественное смесеобразование. При переходе на полные нагрузки открывается дроссельная заслонка дополнительной камеры, увеличивается количество смеси без существенного роста сопротивления движению свежего заряда.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение карбюратора? Назвать его основные системы и устройства и их назначение.

2. Характеристика карбюратора. Какие составы приготовляемой смеси обеспечивают получение наибольшей мощности и наименьшего расхода топлива при полном открытии дроссельной заслонки? На основании каких характеристик устанавливаются такие составы?

С использованием раздаточных материалов и разных моделей карбюраторов легковых и грузовых автомобилей отечественного производства рассмотреть конструктивное выполнение и работу систем карбюраторов: пуска, главную дозирующую, систему холостого хода, ускорительный насос, экономайзер, эконостат, переходную систему.

Ниже приведены в качестве примеров выполнения конструкции наиболее характерных и распространенных карбюраторов.

Карбюратор ВАЗ 2105. Карбюратор двигателя 2105 устанавливается на моделях одноименных автомобилей. Он включает в себя (рис. 2.1.5) корпус 42, крышку 15, корпус дроссельных заслонов 37.В них находятся :поплавковая камера 27 с поплавком 26 и игольчатым клапаном 24; первичная I и вторичная II смесительные камеры с дроссельными заслонками 34 и 35;малыми 16 и большими диффузорами главными дозирующими системами. Первичная камера имеет также пусковое устройство 22, систему холостого хода, экономайзер принудительного холостого хода с электронным управлением, ускорительный насос 2 с механическим приводом и золотниковое устройство вентиляции картерного пространства. Главные дозирующие системы обеих камер имеют воздушные жиклеры 7 и 18 , топливный жиклер главной дозирующей системы 29. Система холостого хода имеет два переходных отверстия в камере I, которая обеспечивает плавный переход от работы в режиме холостого хода к приему нагрузки (плавное без рывков трогание с места). Для плавного включения в работу вторичной камеры служит переходная система 35 во вторичной камере.

Ускорительный насос диафрагменного типа 2 обеспечивает дополни-тельную подачу топлива через распылитель 14 при резком открытии дроссельной заслонки. Топливо, вытесняемое диафрагмой 2, проходит через топливный жиклер 41, поднимает нагнетательный клапан топливного насоса 13, выполненный в виде шарика, и через распылитель 14 впрыскивается в первичную камеру. Для обогащения топливовоздушной смеси на мощностных режимах двигателя служит эконостат. Он включает топливный жиклер 6, воздушный жиклер 4, эмульсионный жиклер 8, распылитель 9, выведенный в малый диффузор вторичной камеры.

Карбюратор оборудован экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) с электронным управлением по частоте вращения коленчатого вала. Экономайзер отключает подачу горючей смеси через систему холостого хода на режиме принудительного холостого хода двигателя, когда отпущена педаль управления дроссельными заслонками, а сцепление не выключено.На режиме принудительного холостого хода в цилиндрах двигателя увеличивается количество остаточных газов, уменьшается наполнение цилиндра свежей смесью, рабочая смесь плохо воспламеняется, увеличивается выброс в атмосферу не полностью сгоревшего топлива, а в отработавших газах увеличивается содержания токсичных веществ.

ЭПХХ состоит из корпуса, в котором находится диафрагма с иглой 33 и регулировочный винт 32. Рабочая полость экономайзера через шланг 31 соединена с пневматическим клапаном, имеющим электронный блок управления. На режиме принудительного холостого хода дроссельные заслонки 34 и 35 закрыты, а частота вращения коленчатого вала превышает частоту вращения на холостом ходу. Пневматический клапан закрывается, разрежение в шланге 31 и в рабочей полости экономайзера уменьшается и

под действием разряжения игла 33 перемещается и перекрывает выход смеси в задроссельное пространство. В результате этого уменьшается расход топлива и токсичность ОГ.

Карбюратор 2108. Карбюратор двигателя 2108 (рис. 2.1.6) состоит из корпуса 43 и крышки 44. В них размещены поплавковая камера 16 с поплавком 24 и игольчатым клапаном 17, первичная I и вторичная II смесительные камеры, а также все системы и устройства карбюратора, обеспечивающие приготовление горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Карбюратор оборудован блоком подогрева 3, через который циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя, системой отсоса картерных газов, включающей патрубок 36 и калиброванное отверстие, системой обратного слива части топлива из карбюратора в топливный бак, включающей патрубок 18 и калиброванное отверстие. Он имеет блокировку вторичной камеры, которая не допускает открывание дроссельной заслонки вторичной камеры на любом режиме работы двигателя, когда воздушная заслонка открыта не полностью. Это исключает вступление в работу вторичной камеры при не полностью прогретом двигателе. Топливо поступает в карбюратор через патрубок 20 и фильтр 19. Патрубок 37 позволяет производить отбор разряжения из впускного патрубка для работы вакуумного регулятора угла опережения зажигания. Главные дозирующие системы (ГДС) первичной и вторичной камер включают в себя главные топливные жиклеры 38 и 28, эмульсионные колодцы с эмульсионными трубками 39 и 27,главные воздушные жиклеры 6 и 14, распылители 9 и 12.При открывании дроссельной заслонки 32 первичной камеры топливо из поплавковой камеры 16 через главный топливный жиклер (ГТЖ) 38 поступает в эмульсионный колодец. В нем топливо смешивается с воздухом, выходящим из отверстий эмульсионной трубки 39 ,в которые воздух поступает через главный воздушный жиклер (ГВЖ) 6.Эмульсия через распылитель 9 поступает в малый и большой диффузоры

первичной камеры и перемешивается с воздухом, проходящим через диффузоры, где и образуется горючая смесь. ГДС вторичной камеры работает аналогично ГДС первичной камеры. Дроссельная заслонка 30 вторичной камеры связана механически с дроссельной заслонкой 32 первичной камеры таким образом, что начинает открываться, когда дроссельная заслонка первичной камеры будет открыта на 2/3 своей величины. На средних нагрузках работает главным образом первичная камера. Пусковое устройство состоит из воздушной заслонки 8 и связанного с ней пневматического элемента 1. Воздушная заслонка через шток 2 соединена с диафрагмой пневматического элемента и находится под воздействием возвратной пружины. При пуске холодного двигателя дроссельная заслонка 32 первичной камеры приоткрывается. При этом возвратная пружина, воздействуя на рычаг

оси воздушной заслонки, удерживает ее в открытом положении. Количество воздуха, поступающего в первичную камеру, уменьшается, разряжение в диффузорах возрастает, и топливо, вытекая из распылителя 9, обеспечивает образование горючей смеси. Каналу 3 в пневматический элемент 1. Его диафрагма прогибается и через шток 2 приоткрывает воздушную заслонку, обеспечивая доступ необходимого количества воздуха, а возвратная пружина воздушной заслонки растягивается. Следовательно, при пуске холодного двигателя и его прогреве воздушная заслонка автоматически устанавливается в положение, исключающее чрезмерное обогащение или обеднение горючей смеси. По мере прогрева двигателя воздушная заслонка открывается полностью через тросовый привод рукояткой управления пускового устройства, находящегося под панелью приборов.

Система холостого хода включает в себя: топливный канал, берущий начало из эмульсионного колодца первичной камеры; топливный жиклер 5, воздушный жиклер 7, эмульсионный канал; винт качества (состава) смеси 35, винт количества смеси; выходное отверстие 33. На режиме холостого хода дроссельная заслонка 32 приоткрыта. При это переходная щель 31 системы холостого хода находится над верхней кромкой дроссельной заслонки. Воздушная заслонка открыта полностью. Под действием разрежения топливо из эмульсионного кольца через канал поступает к топливному жиклеру 5, холостого хода, где перемешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 7 холостого хода. Полученная эмульсия смешивается с воздухом, проходящим через переходную щель 31, и выходит под дроссельную заслонку 32 через отверстие 33. Щель 31, расположенная над дроссельной заслонкой, обеспечивает поступление эмульсии под дроссельную заслонку для плавного перехода с холостого хода на частичные нагрузки. При работе двигателя на холостом ходу качество смеси регулируется винтом 35, а количество – винтом количества смеси, при завертывании которого дроссельная заслонка 32 приоткрывается. При включении зажигания отключается электромагнитный клапан 4. Его игла под действием пружины запирает топливный жиклер 4 и исключает работу системы холостого хода при включенном зажигании. Систему холостого хода имеет первичная камера карбюратора, а вторичная камера снабжена переходной системой.

Переходная система вторичной камеры включает в себя топливный жиклер 26 с трубкой, воздушный жиклер 15 и эмульсионный канал с выходными отверстиями 29. В начале открытия дроссельной заслонки 30 перед отверстиями 29 создается большое разрежение. Вследствие этого через топливный жиклер 26 поступает топливо, а через воздушный жиклер 15 – воздух. Образующаяся при этом эмульсия по каналу подводится к выходным отверстиям 29, через них поступает под дроссельную заслонку и обогащает горючую смесь. В результате обеспечивается плавное включение в работу вторичной камеры карбюратора.

Ускорительный насос – диафрагменный, с механическим приводом. Топливо поступает в насос из поплавковой камеры через впускной шариковый клапан 40. При резком открытии дроссельной заслонки первичной камеры карбюратора специальный кулачок, установленный на оси заслонки, действует на рычаг 42 привода насоса, который давит на диафрагму 41. Диафрагма, преодолевая усилие возвратной пружины, прогибается и выталкивает топливо через канал, нагнетательный клапан 10 и распылитель 11 ускорительного насоса в первичную и вторичную камеры, обогащая при этом горючую смесь. Впускной клапан 40 ускорительного насоса в этот момент закрывается.

Эконостат включает в себя топливный жиклер 25 с трубкой, топливный канал и распылитель 13. Эконостатом оборудована вторичная камера карбюратора. Он вступает в работу при полностью открытых дроссельных заслонках и максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. При этом топливо из поплавковой камеры поступает через топливный жиклер 25 и топливный канал в распылитель 14 эконостата и из него во вторичную камеру карбюратора, обогащая горючую смесь.

Экономайзер мощностных режимов исключает изменение степени обогащения горючей смеси из-за пульсации разрежения под дроссельными заслонками карбюратора. Процесс всасывания горючей смеси в цилиндры двигателя является прерывистым и его пульсация (пульсация разрежения) возрастает при уменьшении частоты вращения коленчатого вала. При этом пульсация разрежения передается и на главную дозирующую систему, снижая ее эффективность автоматического регулирования состава горючей смеси. Экономайзер 21 мощностных режимов – диафрагменного типа. Он соединен с главной дозирующей системой первичной камеры топливным каналом, в котором установлен топливный жиклер 22 экономайзера, и через шариковый клапан 23 – с топливной камерой 16. Экономайзер также связан воздушным каналом с дроссельным пространством. При незначительном открытии дроссельной заслонки 32 шариковый клапан 23 закрыт, так как диафрагма экономайзера 21 удерживается разрежением под дроссельной заслонкой. При значительном открытии дроссельной заслонки разрежение уменьшается, диафрагма экономайзера с иглой прогибается под действием пружины и открывает клапан 23. Топливо из поплавковой камеры проходит через открытый клапан, топливный жиклер 22 и топливный канал в эмульсионный колодец с трубкой 39. Оно добавляется к топливу, выходящему из главного топливного жиклера 38 первичной камеры, и поступает через распылитель 9 в первичную камеру карбюратора, выравнивая состав горючей смеси.

Экономайзер принудительного холостого хода состоит из концевого выключателя, установленного на регулировочном винте количества смеси холостого хода, электромагнитного запорного клапана 4 и электронного блока управления. На режиме принудительного холостого хода (торможение двигателем, движение под уклон, при переключении передач) дроссельные заслонки первичной и вторичной камер карбюратора закрыты, пе-

даль управления дроссельными заслонками отпущена. В этом случае концевой выключатель карбюратора замкнут, электромагнитный клапан 4 выключается, его игла запирает топливный жиклер 5 холостого хода, и подача топлива в систему холостого хода прекращается.

Карбюратор установлен на впускном трубопроводе двигателя и крепится на четырех шпильках гайками. Между карбюратором и трубопроводом устанавливается теплоизоляционная прокладка и теплозащита.

Карбюратор К 133. Устанавливается на двигатели ЗМЗ-53 и ЗМЗ-66.Верхняя часть служит присоединительным фланцем 1 для крепления воздухоочистителя. Карбюратор выполнен с двумя дроссельными заслонками и с параллельной работой камер. Эмульсионные трубки установлены в вертикальных колодцах и зафиксированы сверху воздушными жиклерами (рисунок 2.1.7).

С использованием раздаточных материалов и разных моделей карбюраторов легковых и грузовых автомобилей отечественного производства рассмотреть конструктивное выполнение и работу систем карбюраторов: пуска, главную дозирующую систему холостого хода, ускорительный насос, экономайзер, эконостат, переходную систему.

Теория работы карбюратора автомобиля [устройство и основные детали]

Карбюраторы смешивают топливо и воздух и управляют количеством топливовоздушной смеси, поступающим в двигатель. Расскажем простыми словами про работу карбюратора машины — устройство и основные детали.

Какие основные детали

Поплавковая камера

Поддерживает постоянным уровень топлива в поплавковой камере карбюратора. Работает следующим образом. Когда уровень топлива понижается, поплавок опускается, открывает игольчатый клапан и позволяет топливу поступать в поплавковую камеру. Путем поддержания уровня топлива в определенных рамках соотношение воздух/топливо в смеси поддерживается более точно.

Воздушная заслонка

Позволяет заводить холодный двигатель путем обогащения топливовоздушной смеси. Воздушная заслонка перекрывает подачу воздуха в карбюратор и, соответственно, в двигатель поступает больше топлива, при этом обороты холостого хода уменьшаются. Поэтому к системе привода дроссельной заслонки добавляется система увеличения оборотов холостого хода для их повышения при прогреве мотора.

Система холостого хода

Обеспечивает подачу топлива, необходимого для работы двигателя на низких оборотах, когда главная дозирующая система не работает. Регулировочные винты позволяют изменять соотношение воздух/топливо в режиме холостого хода. Многие механики считают, что эта регулировка изменяет состав смеси во всем диапазоне оборотов, но это не так.

Ускорительный насос

Обеспечивает впрыск дополнительного топлива при резком открывании дроссельной заслонки для предотвращения остановки двигателя и перебоев в его работе при разгоне автомобиля. Если посмотреть внутрь горловины карбюратора и быстро передвинуть тяги привода дроссельной заслонки, топливо должно брызнуть из выходных отверстий ускорительного насоса.

Переходная система

Обеспечивает переходный режим между холостым ходом и работой главной дозирующей системы. Многие карбюраторы имеют каналы или отверстия переходной системы рядом с пластинами дроссельных заслонок, которые подают топливо при их открывании во время открывания дроссельных заслонок.

Главная дозирующая система

Дозирует подачу топлива к двигателю при движении автомобиля со средними скоростями. Состоит из главных топливных жиклеров, главного распределителя и диффузора. Главный топливный жиклер расположен в канале между поплавковой камерой карбюратора и главным распылителем. Главный распылитель обычно состоит из трубки с маленькими отверстиями для воздуха. Воздух здесь смешивается с топливом для образования распыленного топливовоздушного «тумана».

Главный топливный жиклер определяет, сколько топлива будет смешано с заданным количеством воздуха.

Механики используют главные топливные жиклеры различных размеров для калибровки карбюратора в различных режимах работы. Путем использования жиклеров большего размера смесь обогащается. И наоборот, установка жиклеров меньшего размера обедняет смесь.

Что такое экономайзер

Обеспечивает подачу дополнительного топлива, когда машина работает под нагрузкой и при полном открывании дроссельной заслонки. Наиболее распространенными являются экономайзеры диафрагменного типа. Когда вакуум во впускном коллекторе достигает определенного значения, клапан открывается, позволяя дополнительному топливу поступать к двигателю.

Клапаны экономайзера подбираются в соответствии с величиной давления открывания, измеряемой в миллиметрах рт. ст. Двигатели с низким вакуумом должны оснащаться экономайзерами, которые открываются при малых значениях вакуума. Дозирующие стержни движутся внутрь и наружу в калиброванных отверстиях в соответствии с вакуумом впускного коллектора. Когда двигатель находится под нагрузкой, и вакуум снижается, то стержни выдвигаются из главных топливных жиклеров для увеличения подачи топлива.

Байпасные жиклеры выполняют функции, что и дозирующие стержни, за исключением, что имеют свой собственный жиклер или клапан экономайзера.

Карбюраторные системы

Чтобы обеспечить работу двигателя при различных нагрузках и при разных оборотах двигателя, каждый карбюратор имеет шесть систем:

1. Главный дозатор
2. Холостой ход
3. Разгон
4. Контроль смеси
5. Отсечка холостого хода
6. Обогащение мощности или экономайзер

Каждая из этих систем выполняет определенную функцию. Он может действовать самостоятельно или с одним или несколькими другими.

Основная система дозирования подает топливо в двигатель на всех оборотах выше холостого хода.Топливо, выпускаемое этой системой, определяется падением давления в горловине Вентури.

Для холостого хода необходима отдельная система, поскольку основная система дозирования может работать нестабильно при очень низких оборотах двигателя. На малых оборотах дроссельная заслонка почти закрыта. В результате скорость воздуха, проходящего через трубку Вентури, мала, и давление незначительно падает. Следовательно, перепада давления недостаточно для работы основной системы дозирования, и топливо из этой системы не выгружается.Поэтому большинство карбюраторов имеют систему холостого хода для подачи топлива в двигатель на низких оборотах.

Система ускорения подает дополнительное топливо при резком увеличении мощности двигателя. Когда дроссельная заслонка открыта, воздушный поток через карбюратор увеличивается, чтобы получить больше мощности от двигателя. Затем основная дозирующая система увеличивает расход топлива. Однако во время внезапного ускорения увеличение воздушного потока происходит настолько быстро, что существует небольшая задержка по времени, прежде чем увеличение расхода топлива станет достаточным для обеспечения правильного соотношения компонентов смеси с новым воздушным потоком.За счет дополнительной подачи топлива в этот период система ускорения предотвращает временное отклонение смеси от нормы и обеспечивает плавное ускорение.

Система контроля смеси определяет соотношение топлива и воздуха в смеси. При помощи пульта управления из кабины, ручное управление смесью может выбирать соотношение смеси в соответствии с рабочими условиями. В дополнение к этим ручным настройкам многие карбюраторы имеют автоматические регуляторы смеси, так что соотношение топливо / воздух, когда оно выбрано, не изменяется при изменении плотности воздуха.Это необходимо, потому что, когда самолет набирает высоту и атмосферное давление уменьшается, происходит соответствующее уменьшение веса воздуха, проходящего через систему впуска. Однако объем остается постоянным. Поскольку именно объем воздушного потока определяет падение давления в горловине трубки Вентури, карбюратор стремится дозировать такое же количество топлива в этот разреженный воздух, что и в плотный воздух на уровне моря. Таким образом, естественная тенденция состоит в том, что смесь становится богаче по мере набора высоты самолетом.Автоматический контроль смеси предотвращает это, уменьшая скорость слива топлива, чтобы компенсировать уменьшение плотности воздуха.

Карбюратор имеет систему отключения холостого хода, чтобы можно было отключить подачу топлива для остановки двигателя. Эта система, входящая в состав ручного управления смесью, полностью останавливает выпуск топлива из карбюратора, когда рычаг управления смесью установлен в положение «отсечки холостого хода». Двигатель самолета останавливается путем отключения топлива, а не путем выключения зажигания.Если зажигание выключено, а карбюратор все еще подает топливо, свежая топливно-воздушная смесь продолжает проходить через систему впуска в цилиндры. Поскольку двигатель останавливается по инерции и если он слишком горячий, эта горючая смесь может воспламениться из-за локальных горячих точек в камерах сгорания. Это может привести к тому, что двигатель продолжит работу или откатится назад. Кроме того, смесь может пройти через цилиндры несгоревшей, но воспламениться в горячем выпускном коллекторе. Или двигатель останавливается, по-видимому, нормально, но горючая смесь остается во впускных каналах, цилиндрах и выхлопной системе.Это небезопасное состояние, поскольку двигатель может перевернуться после остановки и серьезно травмировать всех, кто находится рядом с гребным винтом. Когда двигатель останавливается с помощью системы отключения холостого хода, свечи зажигания продолжают воспламенять топливно-воздушную смесь до тех пор, пока не прекратится выход топлива из карбюратора. Уже одно это должно предотвратить остановку двигателя с горючей смесью в цилиндрах. Некоторые производители двигателей предлагают, чтобы непосредственно перед тем, как гребной винт перестал вращаться, дроссельная заслонка должна быть широко открыта, чтобы поршни могли перекачивать свежий воздух через систему впуска, цилиндры и систему выпуска в качестве дополнительной меры предосторожности против случайного опрокидывания.После полной остановки двигателя ключ зажигания переводится в положение «выключено».

Система обогащения мощности автоматически увеличивает насыщенность смеси во время работы на большой мощности. Это делает возможным изменение соотношения топливо / воздух, необходимое для различных условий эксплуатации. Помните, что на крейсерских скоростях обедненная смесь желательна из соображений экономии, тогда как при высокой выходной мощности смесь должна быть богатой, чтобы получить максимальную мощность и помочь в охлаждении цилиндров двигателя.Система обогащения энергии автоматически вызывает необходимое изменение соотношения топливо / воздух. По сути, это клапан, который закрывается на крейсерской скорости и открывается для подачи дополнительного топлива в смесь во время работы на большой мощности. Хотя она увеличивает расход топлива при высокой мощности, система обогащения энергии фактически является устройством для экономии топлива. Без этой системы необходимо было бы эксплуатировать двигатель на богатой смеси во всем диапазоне мощностей. Тогда смесь будет богаче, чем необходимо на крейсерской скорости, чтобы обеспечить безопасную работу на максимальной мощности.Систему обогащения мощности иногда называют экономайзером или компенсатором мощности.

Хотя различные системы обсуждались отдельно, карбюратор функционирует как единое целое. Тот факт, что одна система работает, не обязательно препятствует работе другой. В то время как основная система дозирования выпускает топливо пропорционально воздушному потоку, система контроля смеси определяет, является ли полученная смесь богатой или бедной. Если дроссельная заслонка внезапно открывается широко, системы ускорения и обогащения мощности действуют, чтобы добавить топлива к тому, которое уже выгружается основной системой дозирования.

Летный механик рекомендует

Базовая система индукции карбюратора

Рисунок 3-2 представляет собой схему системы впуска, используемой в двигателе, оборудованном карбюратором. В этой системе впуска воздух нормального потока карбюратора поступает в нижний передний носовой обтекатель под вращателем гребного винта и проходит через воздушный фильтр в воздуховоды, ведущие к карбюратору. Клапан нагретого воздуха карбюратора расположен под карбюратором для выбора альтернативного источника теплого воздуха (обогрева карбюратора) для предотвращения обледенения карбюратора.[Рисунок 3-5] Обледенение карбюратора происходит, когда температура в горловине карбюратора понижается и присутствует достаточно влаги, чтобы замерзнуть и заблокировать поток воздуха к двигателю. Нагревательный клапан карбюратора пропускает воздух из наружного воздухозаборника для нормальной работы и пропускает теплый воздух из моторного отсека для работы в условиях обледенения. Нагрев карбюратора управляется двухтактным регулятором в кабине. Когда дверца нагретого воздуха карбюратора закрыта, теплый воздух, поступающий из выхлопной трубы, направляется в карбюратор.Это повышает температуру всасываемого воздуха. Альтернативная воздушная заслонка может быть открыта всасыванием двигателя, если нормальный путь воздушного потока должен быть чем-то заблокирован. Клапан закрывается пружиной и при необходимости всасывается двигателем.

Рисунок 3-2. Индукционная система без наддува с использованием карбюратора. Рисунок 3-5. Расположение клапана нагретого воздуха карбюратора.

Воздушный фильтр карбюратора, показанный на Рисунке 3-6, установлен в воздухозаборнике перед воздуховодом карбюратора. Его цель — предотвратить попадание пыли и других посторонних предметов в двигатель через карбюратор.Экран состоит из рамы из алюминиевого сплава и экрана с глубокими гофрами, которые обеспечивают максимальную площадь экрана для воздушного потока. Используется несколько типов воздушных фильтров, включая бумажные, поролоновые и другие типы фильтров. Большинство воздушных фильтров требуют регулярного обслуживания, при этом необходимо соблюдать особые инструкции для соответствующего типа фильтра. [Рисунок 3-6] Рисунок 3-6. Расположение воздушного фильтра.

Воздуховоды карбюратора состоят из фиксированного канала, приклепанного к носовой части кожуха, и гибкого канала между фиксированным воздуховодом и корпусом воздушного клапана карбюратора.Воздуховоды карбюратора обычно обеспечивают проход наружного воздуха к карбюратору. Воздух поступает в систему через воздухозаборник. Впускное отверстие расположено в воздушном потоке, поэтому воздух нагнетается в систему впуска, создавая ударный эффект для входящего воздушного потока. Воздух проходит по воздуховодам к карбюратору. Карбюратор дозирует топливо пропорционально воздуху и смешивает воздух с нужным количеством топлива. Дроссельной заслонкой карбюратора можно управлять из кабины, чтобы регулировать поток воздуха (давление в коллекторе), и, таким образом, можно контролировать выходную мощность двигателя.

Хотя многие новые самолеты не оборудованы таким оборудованием, некоторые двигатели оснащены системами индикации температуры воздуха в карбюраторе, которые показывают температуру воздуха на входе в карбюратор. Если груша расположена на стороне двигателя карбюратора, система измеряет температуру топливно-воздушной смеси.

Летный механик рекомендует

Силовые установки — Индукционные и карбюраторные системы (Часть первая)

Индукционные системы

Индукционная система подает воздух извне, смешивает его с топливом и подает топливно-воздушную смесь в цилиндр, где происходит сгорание. происходит.Наружный воздух поступает в систему впуска через впускное отверстие в передней части капота двигателя. Этот порт обычно содержит воздушный фильтр, препятствующий проникновению пыли и других посторонних предметов. Поскольку фильтр может иногда забиваться, необходимо иметь альтернативный источник воздуха. Обычно альтернативный воздух поступает изнутри капота двигателя, минуя забитый воздушный фильтр. Некоторые альтернативные источники воздуха работают автоматически, другие — вручную.

В двигателях малых самолетов обычно используются два типа впускных систем:

1. Карбюраторная система смешивает топливо и воздух в карбюраторе перед тем, как эта смесь поступает во впускной коллектор.
2. Система впрыска топлива смешивает топливо и воздух непосредственно перед входом в каждый цилиндр или впрыскивает топливо непосредственно в каждый цилиндр.

Карбюраторные системы

Авиационные карбюраторы делятся на две категории: поплавковые карбюраторы и напорные карбюраторы. Карбюраторы поплавкового типа, укомплектованные системами холостого хода, ускорения, регулирования смеси, отключения холостого хода и повышения мощности, являются наиболее распространенными из двух типов карбюраторов. Карбюраторы напорного типа обычно не встречаются на небольших самолетах.Основное отличие поплавкового карбюратора от напорного карбюратора заключается в подаче топлива. Карбюратор напорного типа подает топливо под давлением топливным насосом.

При работе поплавковой карбюраторной системы наружный воздух сначала проходит через воздушный фильтр, обычно расположенный у воздухозаборника в передней части капота двигателя. Этот фильтрованный воздух поступает в карбюратор и через трубку Вентури, узкую горловину в карбюраторе. Когда воздух проходит через трубку Вентури, создается область низкого давления, которая заставляет топливо течь через главный топливный жиклер, расположенный в горловине.Затем топливо попадает в воздушный поток, где смешивается с текущим воздухом. [Рисунок 7-10]

Рисунок 7-10. Карбюратор поплавкового типа. [Щелкните изображение, чтобы увеличить]

Рекомендуется летная грамотность Справочник Рода Мачадо «Как управлять самолетом» — Изучите основные основы управления любым самолетом. Сделайте летную подготовку проще, дешевле и приятнее. Освойте все маневры чек-рейда. Изучите философию полета «клюшкой и рулем». Не допускайте случайной остановки или вращения самолета.Посадите самолет быстро и с удовольствием.

Затем топливовоздушная смесь проходит через впускной коллектор в камеры сгорания, где воспламеняется. Карбюратор поплавкового типа получил свое название от поплавка, который опирается на топливо в поплавковой камере. Игла, прикрепленная к поплавку, открывает и закрывает отверстие в нижней части корпуса карбюратора. Он измеряет количество топлива, поступающего в карбюратор, в зависимости от положения поплавка, которое контролируется уровнем топлива в поплавковой камере.Когда уровень топлива заставляет поплавок подниматься, игольчатый клапан закрывает топливное отверстие и перекрывает подачу топлива в карбюратор. Игольчатый клапан снова открывается, когда двигателю требуется дополнительное топливо. Подача топливовоздушной смеси в камеры сгорания регулируется дроссельной заслонкой, которая управляется дроссельной заслонкой в ​​кабине экипажа.

У поплавкового карбюратора есть несколько явных недостатков. Во-первых, они плохо работают при резких маневрах. Во-вторых, слив топлива при низком давлении приводит к неполному испарению и затруднениям слива топлива в некоторые типы систем с наддувом.Однако главным недостатком карбюратора поплавкового типа является его склонность к обледенению. Поскольку карбюратор поплавкового типа должен выпускать топливо в точке низкого давления, выпускное сопло должно располагаться на горловине Вентури, а дроссельная заслонка должна находиться на стороне выпускного сопла двигателя. Это означает, что падение температуры из-за испарения топлива происходит внутри трубки Вентури. В результате в трубке Вентури и на дроссельной заслонке легко образуется лед.

Карбюратор напорного типа выбрасывает топливо в воздушный поток под давлением, значительно превышающим атмосферное.Это приводит к лучшему испарению и позволяет сливать топливо в воздушный поток на стороне двигателя, через дроссельную заслонку. Когда выпускное сопло находится в этом положении, испарение топлива происходит после того, как воздух прошел через дроссельную заслонку и в точке, где падение температуры компенсируется теплом от двигателя. Таким образом, практически исключается опасность обледенения топлива при испарении. Влияние быстрых маневров и резкого движения воздуха на карбюраторы напорного типа незначительно, поскольку их топливные камеры остаются заполненными при любых условиях эксплуатации.

Контроль смеси

Карбюраторы обычно калибруются при атмосферном давлении на уровне моря, когда правильное соотношение топливно-воздушной смеси устанавливается с помощью регулятора смеси, установленного в ПОЛНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ. Однако с увеличением высоты плотность воздуха, поступающего в карбюратор, уменьшается, а плотность топлива остается прежней. Это создает все более богатую смесь, что может привести к неровности двигателя и заметной потере мощности. Шероховатость обычно возникает из-за загрязнения свечей зажигания из-за чрезмерного скопления углерода на свечах.Накопление углерода происходит из-за того, что богатая смесь снижает температуру внутри цилиндра, препятствуя полному сгоранию топлива. Это состояние может возникнуть во время разгона перед взлетом в высокогорных аэропортах, а также во время набора высоты или крейсерского полета на больших высотах. Чтобы поддерживать правильную топливно-воздушную смесь, смесь необходимо обеднять с помощью регулятора смеси. Обогащение смеси уменьшает расход топлива, что компенсирует снижение плотности воздуха на большой высоте.

При спуске с большой высоты топливно-воздушная смесь должна быть обогащена, иначе она может стать слишком бедной.Слишком бедная смесь вызывает детонацию, которая может привести к плохой работе двигателя, перегреву и / или потере мощности. Лучший способ поддерживать надлежащую топливно-воздушную смесь — следить за температурой двигателя и при необходимости обогащать смесь. Правильный контроль смеси и лучшая экономия топлива для двигателей с впрыском топлива могут быть достигнуты с помощью датчика температуры выхлопных газов (EGT). Поскольку процесс корректировки смеси может варьироваться от одного самолета к другому, важно обратиться к руководству по летной эксплуатации самолета (AFM) или POH, чтобы определить конкретные процедуры для данного самолета.

Рекомендуется летная грамотность

Карбюраторная система (автомобиль)

9.13.

Карбюраторная система

Для смешивания топлива и регулирования скорости карбюратор имеет ряд фиксированных и регулируемых каналов, жиклеров, каналов и насосов, которые составляют системы или контуры дозирования топлива. Существует шесть основных систем, общих для всех карбюраторов:
(i) Поплавковая система
(ii) Система холостого хода и низких оборотов
(Hi) Высокоскоростная или основная система дозирования
(iv) Система питания
(v) Система ускорительного насоса
(vi) Дроссельная система
9.13.1.

Поплавковая система

Бензин из топливного бака топливным насосом подается в топливный бак карбюратора (основной колодец), где он хранится. Бензин должен поддерживаться в топливном баке на точном, почти постоянном уровне. Этот уровень имеет решающее значение, поскольку он устанавливает уровень топлива во всех каналах и контурах карбюратора. Высокий уровень топлива приводит к получению богатой топливной смеси, что приводит к высокому расходу топлива и высокому уровню выбросов. Низкий уровень топлива приводит к обеднению смеси, что приводит к помпажу двигателя и пропускам зажигания.Из-за этих проблем уровень топлива — одна из наиболее важных регулировок, необходимых для карбюратора.
Основная форсунка для выпуска топлива высокоскоростной системы подсоединяется непосредственно к дну топливного бака. Уровень топлива в чаше и форсунке одинаковый. Поплавок в сборе (рис. 9.42) имеет легкий полый латунный или пенопластовый понтон с петлей и хвостовиком. По мере повышения уровня топлива в чаше понтон поднимается выше. Он поворачивается на шарнире, чтобы переместить язычок к игольчатому клапану.Игольчатый клапан прижимается к седлу выступом узла поплавка, чтобы остановить поступающее топливо в бачок, когда поплавок достигает установленного уровня топлива. Поплавок опускается по мере того, как уровень топлива падает из-за использования, позволяя игольчатому клапану покинуть седло, чтобы заполнить резервуар топливом, подаваемым топливным насосом. Во время работы при выполнении многих рабочих условий
расход топлива в топливный бак и из него практически одинаков. Игольчатый клапан остается в частично открытом положении для поддержания требуемого расхода.Уровень топлива контролируется и поддерживается почти постоянным с помощью поплавка и впускного игольчатого клапана. Над топливным баком предусмотрено воздушное пространство. Давление в бачке атмосферное из-за отвода воздуха из рожка карбюратора. Атмосферное давление топлива в резервуаре обеспечивает перепад давления, необходимый для точной дозировки топлива в зону вакуума Вентури цилиндра карбюратора.

Рис. 9.46. Конструкция с поплавковым и игольчатым клапаном.
Конструкция и расположение поплавкового и игольчатого клапана в топливном баке различаются в зависимости от конструкции карбюратора (рис.9,46). К некоторым поплавкам прикреплены небольшие пружины, чтобы они не подпрыгивали вверх и вниз при движении автомобиля по неровной дороге. Многие топливные баки имеют перегородки, предотвращающие расплескивание топлива на неровных дорогах и крутых поворотах. Иглы и седла в большинстве карбюраторов изготовлены из латуни, и иглы часто имеют пластиковые наконечники, которые соответствуют любым неровностям на седле и по-прежнему обеспечивают хорошее уплотнение, когда клапан закрыт.
Когда двигатель выключен, тепло двигателя испаряет топливо в резервуаре.Количество испарения из системы с большим резервуаром может легко перегрузить канистру, используемую для контроля выбросов. Поэтому современные карбюраторы включают в себя небольшую поплавковую чашу из формованного пластика. Другие устанавливают изолятор между карбюратором и впускным коллектором для уменьшения нагрева.
9.13.2.

Система холостого хода и низких оборотов

Эта система полностью контролирует подачу бензина на холостом ходу и на скоростях малой нагрузки до 32 км / ч. На низких скоростях очень небольшое количество воздуха проходит через трубку Вентури, вызывая небольшой эффект Вентури, и, следовательно, дроссельная заслонка почти закрыта.Этого недостаточно для создания потока топлива в основной дозирующей струйной системе. Поэтому карбюраторы оснащены системой холостого хода, показанной на рис. 9.47, которая забирает топливо из основного колодца и переносит его через ограничения на высоту выше уровня топлива, где воздух попадает в топливную систему через воздуховыпускные отверстия холостого хода, образуя смесь топливо и воздух. Эта смесь следует по другому каналу к отверстию чуть ниже дроссельной заслонки, где смесь проходит через регулируемый вручную канал холостого хода и выпускается в воздушный поток.Смесь холостого хода, которая обеспечивает плавность холостого хода, регулируется поворотом регулируемого вручную игольчатого винта, называемого винтом регулятора смеси холостого хода.
Обычно используется один регулировочный винт для каждого первичного цилиндра. Наконечники винта выступают в проходы системы холостого хода и поворачиваются внутрь (по часовой стрелке) для получения обедненной смеси или наружу (против часовой стрелки) для получения более богатой смеси. Некоторые винты смесителя карбюратора имеют пластиковые ограничительные колпачки (рис. 9.48). Эти колпачки ограничивают объем регулировки, чтобы предотвратить чрезмерно богатую смесь холостого хода.Скорость холостого хода — это результат количества воздуха, проходящего через карбюратор, который регулируется положением дроссельной заслонки. Положение дроссельной заслонки регулируется винтом регулировки холостого хода (рис. 9.49).
Дополнительные небольшие отверстия, называемые переходными портами (рис. 9.47), расположены прямо над закрытой дроссельной заслонкой в ​​цилиндре карбюратора. На холостом ходу каналы передачи всасывают воздух из цилиндра, который находится под атмосферным давлением
, в поток топлива в системе холостого хода. Когда двигатель находится на небольшом ускорении, двигателю требуется больше топлива, чем может обеспечить только канал холостого хода, и, следовательно, порт передачи вступает в действие как низкоскоростная система (рис.9,50). Когда горловина открывается, передаточный порт подвергается воздействию всасываемого вакуума, и поток в передаточном отверстии меняется на противоположный. Дополнительное топливо вытекает из передаточного отверстия для удовлетворения потребностей двигателя во время переключения с холостого хода на работу на низких оборотах. Топливо продолжает поступать из порта холостого хода, но с меньшей скоростью. Это позволяет получить почти постоянную топливовоздушную смесь в течение этого переходного периода.

Рис. 9.47. Типовая схема холостого хода.

Рис. 9.48. Крышки ограничителя холостого хода.
Самая распространенная проблема в системе холостого хода — закупорка ограничителей холостого хода и выпускные отверстия для воздуха, требующие очистки.Это замечается, когда изменение регулировки винта смеси не влияет на работу двигателя на холостом ходу.

Рис. 9.49. Винт регулировки холостого хода.

Рис. 9.50. Низкоскоростной режим.

9.13.3.

Основная система дозирования или высокоскоростная система

Когда скорость транспортного средства достигает более 32 км / ч, дроссельная заслонка открывается достаточно широко, чтобы обеспечить достаточный воздушный поток для создания давления немного ниже атмосферного на конце главного нагнетательного сопла.В то же время зона частичного вакуума во впускном коллекторе перемещается вверх в цилиндре карбюратора. Воздушный поток и изменение давления усиливают эффект Вентури, заставляя бензин вытекать из главного нагнетательного сопла (рис. 9.51). При дальнейшем увеличении скорости основная система дозирования продолжает отключаться до тех пор, пока не принимает на себя всю нагрузку, в то время как система холостого хода выключается. Основная система дозирования обеспечивает подачу бензина, достаточного для работы двигателя на холостом ходу с максимальной скоростью, когда дроссельная заслонка почти полностью открыта.

Рис. 9.51. Высокоскоростная или основная система дозирования.

Рис. 9.52. Система с несколькими трубками Вентури.
Для лучшего смешивания топлива и воздуха в большинстве карбюраторов имеется несколько или наддувных вентиляционных отверстий, расположенных друг внутри друга (рис. 9.52). Основное напорное сопло расположено в самой маленькой трубке Вентури для увеличения воздействия частичного вакуума на сопло. Топливо поступает из бачка через главный жиклер и главный канал в выпускное сопло. Высокоскоростной отвод воздуха (рис.9.52) смешивает воздух с топливом перед его выпуском из сопла. Первичная или верхняя трубка Вентури создает разрежение, которое заставляет основное выпускное сопло распылять топливо. Вторичная трубка Вентури создает воздушный поток, который удерживает топливо от стенок ствола, где оно может замедлиться и конденсироваться. Это приводит к турбулентности воздуха, что способствует лучшему перемешиванию и более тонкому распылению топлива.
9.13.4.

Система питания

Высокоскоростная система подает обедненную топливовоздушную смесь на все карбюраторные системы.Когда нагрузка двигателя увеличивается во время работы на высоких оборотах, эта смесь слишком бедная, чтобы обеспечить необходимую мощность, требуемую двигателем. Необходимое дополнительное топливо вместо этого обеспечивается другой системой, называемой системой питания или силовым клапаном. Дополняет подачу топлива основного дозатора. Система питания или клапан могут управляться вакуумом или механической связью. Тип силового клапана зависит от конструкции карбюратора, но все они обеспечивают более богатую топливно-воздушную смесь.
Один тип силового клапана (рис.9.53) расположен в нижней части топливного бака с отверстием для основной нагнетательной трубки. Пружина удерживает маленький тарельчатый клапан в закрытом состоянии, а вакуумный поршень удерживает поршень над клапаном. Поскольку вакуум в коллекторе уменьшается по мере увеличения нагрузки на двигатель, большая пружина перемещает плунжер вниз. Это открывает клапан и позволяет большему количеству топлива поступать в главный нагнетательный патрубок.
В другом типе силового клапана с вакуумным приводом используется диафрагма (рис. 9.54). Вакуум в коллекторе управляет диафрагмой, которая удерживает клапан в закрытом состоянии.По мере того, как вакуум уменьшается при увеличении нагрузки, пружина открывает клапан, который направляет больше топлива через систему питания к главному нагнетательному соплу. Дозирующие стержни
также могут использоваться в качестве силовой системы (рис. 9.55), которая управляется вакуумными поршнями и пружинами или механической связью, связанной с дроссельной заслонкой. Концы стержней сужаются или ступенчатые для постепенного увеличения дополнительного расхода топлива и устанавливаются в отверстии главного жиклера. Стержни ограничивают площадь основного жиклера и уменьшают количество топлива, которое проходит через них
во время работы основной системы дозирования с малой нагрузкой.Дополнительное топливо для полной мощности дроссельной заслонки обеспечивается перемещением штоков из форсунок для увеличения потока через форсунки.

Рис. 9.53. Система питания с вакуумным поршнем

Рис. 9.54. Система питания, управляемая диафрагмой с вакуумным регулированием.
Дозирующие стержни с регулируемым вакуумом, также называемые повышающими стержнями, удерживаются в форсунках за счет разрежения в коллекторе, прикладываемого к поршням, прикрепленным к стержням. Когда вакуум падает под большой нагрузкой, пружины, работая против поршней, выталкивают штоки из жиклеров.Дозирующие стержни с механическим приводом управляются напрямую механической тягой, соединенной с дроссельной тягой.
9.13.5.

Система ускорительного насоса

Система обеспечивает дополнительное топливо для некоторых условий работы двигателя. Если дроссельная заслонка открывается внезапно из закрытого или почти закрытого положения, поток воздуха увеличивается быстрее, чем поток топлива из главного нагнетательного сопла. Этот сброс воздуха во впускной коллектор внезапно снижает вакуум в коллекторе и приводит к обеднению топливной смеси.Эта чрезмерно бедная смесь приводит к спотыканию, которое иногда называют плоским пятном. Для достаточного обогащения смеси дополнительное топливо подается ускорительным насосом.
Ускорительный насос (рис. 9.56) представляет собой плунжер или диафрагму в отдельной камере в корпусе карбюратора. Он приводится в действие тягой, соединенной с тягой дроссельной заслонки карбюратора (рис. 9.57). Когда дроссельная заслонка закрывается; насос

Рис. 9.55. Энергосистема на основе дозирующих стержней с механической или вакуумной связью.
всасывает топливо в камеру через впускной обратный клапан, показанный на рис. 9.58A, а выпускной обратный клапан закрывается, так что воздух не проходит через сопло насоса. Насос движется вниз или внутрь, когда дроссельная заслонка быстро открывается, чтобы подавать топливо к форсунке в стволе (рис. 9.58B) через выпускной обратный клапан. Во время подачи топлива обратный клапан закрывается. Выходной обратный клапан насоса может быть стальным шаром или плунжером, а входной обратный клапан — стальным шаром, резиновой диафрагмой или частью плунжера насоса.

Рис. 9.56. Типовой ускорительный насос плунжерного типа.

Рис. 9.57. Тяга ускорительного насоса.
Большинство плунжеров или диафрагм насосов приводится в действие пружиной регулирования. Дроссельная заслонка удерживает насос в возвращенном положении. Когда дроссельная заслонка открывается, рычаг освобождает насос, а пружина перемещает плунжер для стабильной и равномерной подачи топлива. Ускорительный насос работает в течение первой половины хода дроссельной заслонки из закрытого в полностью открытое положение.
Во время работы на высоких оборотах разрежение на сопле насоса в цилиндре карбюратора может быть достаточно сильным, чтобы смещать выходную заслонку и откачивать топливо из насоса. Это называется пуловером с помпой или сифоном. В большинстве карбюраторов воздуховыпускные отверстия расположены в выпускных каналах насоса, чтобы предотвратить сифонирование. В некоторых карбюраторах к выходному отверстию добавляется дополнительный вес, чтобы противодействовать сифонированию. Плунжеры насосов некоторых карбюраторов имеют антисифонные обратные клапаны.
Проблемы с системой ускорения вызывают спотыкание или колебания двигателя из-за повреждения поршня из синтетического каучука или

Рис.9,58. Работа ускорительного насоса. A. Ход всасывания насоса B. Ход нагнетания насоса
Диафрагма требует замены. Иногда грязь попадает на седло обратного клапана или погружает напорный патрубок, требуя очистки или замены.
9.13.6.

Дроссель или пусковая система

При холодном пуске испаряется только легкая летучая часть топлива при низкой температуре. Холодные стенки коллектора вызывают конденсацию бензина из топливовоздушной смеси, и менее испаренное топливо достигает камер сгорания.Система заслонки используется при холодном пуске для подачи большого количества топлива в цилиндр карбюратора. Дроссельная заслонка (клапан) расположена в воздушном рупоре над главным напорным патрубком и трубкой Вентури, как показано на рис. 9.59. Дроссельную заслонку можно наклонять под разными углами, чтобы ограничить поток воздуха. Проворачивание двигателя при закрытой заслонке воздушной заслонки создает частичный вакуум во всем цилиндре карбюратора под пластиной. Это уменьшение воздушного потока и область частичного вакуума работают вместе, позволяя втягивать больше топлива в смесь.

Рис. 9.59. Дроссельная система.

Рис. 9.60. Автоматическая система дросселирования. A. Встроенный дроссель. Б. Дистанционный дроссель.
Дроссельная заслонка может приводиться в действие вручную с помощью кабеля, идущего к кабине водителя, или автоматически с помощью термостатической пружины. Вал дроссельной заслонки соединен с пружиной рычажным механизмом. Биметаллическая термостатическая пружина обычно располагается в одном из двух мест. В одном из типов он размещается в круглом корпусе на воздушном рупоре карбюратора (рис.9.60A). Это называется цельным или поршневым дросселем. У другого типа он расположен вне карбюратора в углублении на впускном коллекторе (рис. 9.60B). Это называется дистанционным, колодезным или вакуумным тормозным дросселем.
Независимо от типа и расположения, термостатическая пружина закрывает воздушную заслонку при холодном двигателе. При запуске холодного двигателя воздушная заслонка полностью закрывается. Как только двигатель запускается, воздушная заслонка приоткрывается для достаточного притока воздуха. Вакуум в коллекторе тянет за собой диафрагму или поршень, что немного открывает воздушную заслонку.По мере того, как двигатель нагревается, термостатическая пружина воздушной заслонки постепенно ослабляет свое натяжение, позволяя вакууму медленно открывать воздушную заслонку, а также медленно отпускать кулачок быстрого холостого хода. Когда двигатель прогрет, воздушная заслонка полностью отпускается. Вал дроссельной заслонки смещен, чтобы обеспечить другое открывающее усилие. Если дроссельная заслонка внезапно открывается на холодном двигателе, кончик дроссельной заслонки открывается, позволяя большему количеству воздуха попасть в карбюратор. Термостатическая пружина для удаленной воздушной заслонки расположена либо на выпускном патрубке впускного коллектора, либо на выпускном коллекторе, где она быстро улавливает тепло.В случае встроенного дросселя тепло передается от коллекторной печи через изолированную трубку для нагрева термостатической пружины.
Липкий вал дроссельной заслонки, застрявший вакуумный поршень, погнутые рычаги, неправильная регулировка, а также засоренная или сгоревшая тепловая трубка дроссельной заслонки обычно вызывают проблемы в системе дроссельной заслонки, требующие замены поврежденных деталей, очистки вала и втулок и правильной регулировки.

Индукционная система карбюратора поршневого двигателя самолета

На рис. 1 представлена ​​схема системы впуска, используемой в двигателе, оснащенном карбюратором.В этой системе впуска воздух нормального потока карбюратора поступает в нижний передний носовой обтекатель под вращателем гребного винта и проходит через воздушный фильтр в воздуховоды, ведущие к карбюратору. Клапан нагретого воздуха карбюратора расположен под карбюратором для выбора альтернативного источника теплого воздуха (обогрева карбюратора) для предотвращения обледенения карбюратора.

Рис. 1. Индукционная система без наддува с использованием карбюратора

[Рис. 2] Обледенение карбюратора происходит, когда температура в горловине карбюратора понижается и присутствует достаточно влаги, чтобы замерзнуть и заблокировать поток воздуха к двигателю.Нагревательный клапан карбюратора пропускает воздух из наружного воздухозаборника для нормальной работы и пропускает теплый воздух из моторного отсека для работы в условиях обледенения. Нагрев карбюратора управляется двухтактным регулятором в кабине. Когда дверца нагретого воздуха карбюратора закрыта, теплый воздух, поступающий из выхлопной трубы, направляется в карбюратор. Это повышает температуру всасываемого воздуха. Альтернативная воздушная заслонка может быть открыта всасыванием двигателя, если нормальный путь воздушного потока должен быть чем-то заблокирован.Клапан закрывается пружиной и при необходимости всасывается двигателем.

Рис. 2. Расположение клапана нагретого воздуха карбюратора

Воздушный фильтр карбюратора, показанный на рисунке 3, установлен в воздухозаборнике перед воздуховодом карбюратора. Его цель — предотвратить попадание пыли и других посторонних предметов в двигатель через карбюратор. Экран состоит из рамы из алюминиевого сплава и экрана с глубокими гофрами, которые обеспечивают максимальную площадь экрана для воздушного потока.Используется несколько типов воздушных фильтров, включая бумажные, поролоновые и другие типы фильтров. Большинство воздушных фильтров требуют регулярного обслуживания, при этом необходимо соблюдать особые инструкции для соответствующего типа фильтра. [Рисунок 3]

Рисунок 3. Расположение воздушного фильтра

Воздуховоды карбюратора состоят из неподвижного канала, приклепанного к носовой части кожуха, и гибкого канала между неподвижным воздуховодом и корпусом воздушного клапана карбюратора.Воздуховоды карбюратора обычно обеспечивают проход наружного воздуха к карбюратору. Воздух поступает в систему через воздухозаборник. Впускное отверстие расположено в воздушном потоке, поэтому воздух нагнетается в систему впуска, создавая ударный эффект для входящего воздушного потока. Воздух проходит по воздуховодам к карбюратору. Карбюратор дозирует топливо пропорционально воздуху и смешивает воздух с нужным количеством топлива. Дроссельной заслонкой карбюратора можно управлять из кабины, чтобы регулировать поток воздуха (давление в коллекторе), и, таким образом, можно контролировать выходную мощность двигателя.

Хотя многие новые самолеты не оснащены таким оборудованием, некоторые двигатели оснащены системами индикации температуры воздуха в карбюраторе, которые показывают температуру воздуха на входе в карбюратор. Если груша расположена на стороне двигателя карбюратора, система измеряет температуру топливно-воздушной смеси.

Индукционная система Icing

Краткое обсуждение образования и местоположения льда в системе индукции полезно, даже если техник обычно не занимается операциями, которые происходят во время полета самолета.[Рис. 4] Технические специалисты должны кое-что знать об обледенении индукционной системы, поскольку оно влияет на работу двигателя и устранение неисправностей. Даже когда осмотр показывает, что все находится в надлежащем рабочем состоянии и двигатель отлично работает на земле, обледенение системы впуска может привести к неустойчивой работе двигателя и потере мощности в воздухе. Многие неисправности двигателя, которые обычно приписываются другим источникам, на самом деле вызваны обледенением индукционной системы.

Рисунок 4.Расположение клапана нагнетания воздуха карбюратора

Обледенение индукционной системы представляет собой опасность для эксплуатации, поскольку оно может перекрыть поток топлива / воздуха или изменить соотношение топливо / воздух. Лед может образовываться в индукционной системе, когда самолет летит в облаках, тумане, дожде, мокром снеге, снеге или даже в чистом воздухе с высоким содержанием влаги (высокая влажность). Обледенение индукционной системы обычно подразделяется на три типа:

1. Ударный лед
2. Лед испарения топлива
3. Дроссель ледяной

Обледенение в системе индукции может быть предотвращено или устранено путем повышения температуры воздуха, проходящего через систему, с использованием системы нагрева карбюратора, расположенной выше по потоку рядом с входом в систему впуска и намного впереди опасных зон обледенения.Этот воздух собирается воздуховодом, окружающим выпускной коллектор. Обычно тепло поступает через регулирующий клапан, который открывает впускную систему для теплого воздуха, циркулирующего в моторном отсеке и вокруг выпускного коллектора.

Неправильное или неосторожное использование подогрева карбюратора может быть так же опасно, как и самая продвинутая стадия обледенения индукционной системы. Повышение температуры воздуха приводит к его расширению и уменьшению плотности. Это действие снижает вес заряда, подаваемого в цилиндр, и вызывает заметную потерю мощности из-за снижения объемного КПД.Кроме того, высокая температура всасываемого воздуха может вызвать детонацию и отказ двигателя, особенно во время взлета и работы на большой мощности. Следовательно, на всех этапах работы двигателя температура карбюратора должна обеспечивать максимальную защиту от обледенения и детонации.

При опасности обледенения системы впуска терморегулятор карбюратора переводится в горячее положение. Лед дроссельной заслонки или любой лед, который ограничивает поток воздуха или снижает давление в коллекторе, лучше всего удалить, используя полный нагрев карбюратора.Если тепла из моторного отсека достаточно, и нанесение не было отложено, то лед исчезнет через несколько минут.

Когда нет опасности обледенения, терморегулятор обычно находится в «холодном» положении. Лучше всего оставить регулятор в этом положении, если в воздухе есть частицы сухого снега или льда. Использование тепла может растопить лед или снег, и образовавшаяся влага может накапливаться и замерзать на стенках индукционной системы. Чтобы предотвратить повреждение клапанов нагревателя в случае обратного пламени, не следует использовать нагрев карбюратора при запуске двигателя.Кроме того, во время наземной эксплуатации следует использовать достаточно тепла карбюратора, чтобы обеспечить плавную работу двигателя.

Работа с частично открытой дроссельной заслонкой может привести к обледенению в области дроссельной заслонки. Когда дроссельная заслонка находится в частично закрытом положении, это, по сути, ограничивает количество воздуха, доступного для двигателя. Когда самолет находится в глиссаде, ветряные мельницы с пропеллером фиксированного шага заставляют двигатель потреблять больше воздуха, чем обычно при той же настройке дроссельной заслонки, тем самым увеличивая нехватку воздуха за дроссельной заслонкой.Частично закрытая дроссельная заслонка в этих условиях устанавливает гораздо более высокую, чем обычно, скорость воздуха мимо дроссельной заслонки, и образуется зона чрезвычайно низкого давления. Область низкого давления снижает температуру воздуха, окружающего дроссельную заслонку. Если температура в этом воздухе падает ниже точки замерзания и присутствует влага, на дроссельных заслонках и близлежащих устройствах образуется лед, ограничивая поток воздуха к двигателю, вызывая его остановку. Обледенение дроссельной заслонки может быть минимизировано на двигателях, оборудованных гребными винтами регулируемого шага, за счет использования более высокого, чем обычно, среднего эффективного давления в тормозной системе (BMEP) при такой низкой мощности.Высокий BMEP снижает тенденцию к обледенению, потому что большое открытие дроссельной заслонки при низких оборотах двигателя в минуту (об / мин) частично устраняет препятствие для снижения температуры, которое создает работа с неполным дросселем.

Индукционная система фильтрации

Пыль и грязь могут стать серьезным источником неисправности авиационного двигателя. Пыль состоит из мелких частиц твердого абразивного материала, которые могут переноситься воздухом и втягиваться в цилиндры двигателя. Он также может накапливаться на топливных элементах карбюратора, нарушая правильное соотношение между потоком воздуха и потоком топлива при всех настройках мощности двигателя.Он воздействует на стенки цилиндра, шлифуя эти поверхности и поршневые кольца. Затем он загрязняет масло и разносится по двигателю, вызывая дальнейший износ подшипников и шестерен. В крайних случаях скопление может закупорить масляный канал и вызвать масляное голодание. Хотя запыленность наиболее критична на уровне земли, продолжение работы в таких условиях без защиты двигателя приводит к сильному износу двигателя и может вызвать чрезмерный расход масла. Когда необходима работа в запыленной атмосфере, двигатель может быть защищен альтернативным воздухозаборником системы впуска, который включает пылевой фильтр.Этот тип системы воздушного фильтра обычно состоит из фильтрующего элемента, дверцы и электропривода. Когда система фильтров работает, воздух втягивается через решетчатую панель доступа, которая не направлена ​​прямо в воздушный поток. При таком расположении входа удаляется значительное количество пыли, поскольку воздух вынужден поворачиваться и попадать в канал. Поскольку частицы пыли твердые, они имеют тенденцию продолжать движение по прямой линии, и большинство из них в этой точке разделяются. Те, что втянуты в жалюзи, легко удаляются фильтром.

В полете с работающими воздушными фильтрами необходимо учитывать возможные условия обледенения, которые могут возникнуть в результате фактического обледенения поверхности или замерзания фильтрующего элемента после того, как он пропитается дождем. Некоторые установки имеют подпружиненную дверцу фильтра, которая автоматически открывается, когда фильтр чрезмерно ограничен. Это предотвращает прерывание воздушного потока, когда фильтр забивается льдом или грязью. В других системах на входе для фильтрованного воздуха используется защита от льда.

Ледозащитный кожух состоит из крупноячеистого экрана, расположенного на небольшом расстоянии от входа фильтрованного воздуха.В этом месте экран находится прямо на пути поступающего воздуха, поэтому воздух должен проходить через экран или вокруг него. Когда на сетке образуется лед, воздух, потерявший свои тяжелые частицы влаги, проходит вокруг обледеневшей сетки и попадает в фильтрующий элемент. Эффективность любой фильтрующей системы зависит от правильного обслуживания и ремонта. Периодическое снятие и очистка фильтрующего элемента имеет важное значение для удовлетворительной защиты двигателя.

Проверка и обслуживание индукционной системы

Во время всех регулярных плановых проверок двигателя следует проверять систему впуска на предмет трещин и утечек.Необходимо проверить блоки системы на надежность монтажа. Систему следует постоянно содержать в чистоте, поскольку куски тряпки или бумаги могут ограничить воздушный поток, если попадут в воздухозаборники или воздуховоды. Ослабленные болты и гайки могут вызвать серьезные повреждения, если попадут в двигатель.

В системах, оборудованных воздушным фильтром карбюратора, фильтр следует регулярно проверять. Если он загрязнен или не имеет надлежащей масляной пленки, фильтрующий элемент следует снять и очистить. После высыхания его обычно погружают в смесь масла и антикоррозийного состава.Перед повторной установкой фильтрующего элемента необходимо дать стечь излишкам жидкости. Бумажные фильтры следует проверять и при необходимости заменять.

Поиск и устранение неисправностей индукционной системы

На рисунке 5 представлено общее руководство по наиболее распространенным неисправностям индукционной системы.

1 Двигатель не запускается
а. Индукционная система Препятствие	Проверить воздухозаборник и воздуховоды
	Осмотрите крепление карбюратора и впускные трубы	Затянуть карбюратор и отремонтировать или заменить впускной патрубок
	Проверить гайки уплотнения впускной трубы
г.Заедание клапанов двигателя	Снимите крышку коромысла и проверьте. действие клапана	Смазать и свободно прихватывать клапаны
г. Изогнутые или изношенные штоки клапанов		Заменить изношенные или поврежденные толкатели
а. Воздуховод с ограниченным доступом
г.Сломанная дверь в воздух карбюратора клапан
4 Двигатель неправильно работает на холостом ходу
а. Усохшая набивка всасывающая	Проверить правильность посадки сальника
		Заменить дефектные впускные трубы
г.Ослабленная опора карбюратора

Рисунок 5. Распространенные проблемы при поиске и устранении неисправностей индукционных систем

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Индукционные системы поршневых двигателей
Индукционные системы с наддувом
Выхлопные системы поршневых двигателей
Методы обслуживания выхлопной системы поршневых двигателей
Выхлопные системы с турбонагнетателем

Карбюраторы поплавкового типа — Системы дозирования топлива для поршневых двигателей

Карбюратор поплавкового типа состоит по существу из шести подсистем, которые регулируют количество выгружаемого топлива по отношению к потоку воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя.Эти системы работают вместе, чтобы обеспечить двигатель правильным потоком топлива во всех рабочих диапазонах двигателя. Основные подсистемы поплавкового карбюратора показаны на рисунке 1. Это следующие системы:

1. Система механизма поплавковой камеры
2. Главная система дозирования
3. Система холостого хода
4. Система контроля смеси
5. Система ускорения
6. Система экономайзера

Рисунок 1.Карбюратор поплавкового типа

Система механизма поплавковой камеры

Между подачей топлива и основной дозирующей системой карбюратора предусмотрена поплавковая камера. Поплавковая камера или чаша служит резервуаром для топлива в карбюраторе. [Рис. 2] Эта камера обеспечивает почти постоянный уровень топлива в основном выпускном сопле, который обычно находится примерно на 1/8 дюйма ниже отверстий в основном выпускном сопле. Уровень топлива должен поддерживаться немного ниже выпускных отверстий выпускного сопла, чтобы обеспечить правильный расход топлива и предотвращение утечки топлива из форсунки при неработающем двигателе.

Рис. 2. Поплавковая камера (чаша) со снятым поплавком

Уровень топлива в поплавковой камере поддерживается почти постоянным с помощью поплавкового игольчатого клапана и седла. Седло иглы обычно изготавливается из бронзы. Игольчатый клапан изготовлен из закаленной стали или может иметь секцию из синтетического каучука, которая подходит к седлу. При отсутствии топлива в поплавковой камере поплавок опускается к дну камеры и позволяет игольчатому клапану широко открываться.Когда топливо поступает из линии подачи, поплавок поднимается (плавает в топливе) и закрывает игольчатый клапан, когда топливо достигает заданного уровня. Когда двигатель работает и топливо всасывается из поплавковой камеры, клапан принимает промежуточное положение, так что открытия клапана достаточно для подачи необходимого количества топлива и поддержания постоянного уровня. [Рисунок 1]
Когда топливо находится на правильном уровне (поплавковая камера), скорость нагнетания точно контролируется скоростью воздуха через трубку Вентури карбюратора, где падение давления на выпускном сопле заставляет топливо течь во всасываемый воздушный поток.Атмосферное давление над топливом в поплавковой камере вытесняет топливо из выпускного сопла. Вентиляционное или небольшое отверстие в верхней части поплавковой камеры позволяет воздуху входить или выходить из камеры при повышении или понижении уровня топлива.

Основная измерительная система

Основная система дозирования подает топливо в двигатель на всех оборотах выше холостого хода и состоит из:

1. Вентури
2. Главный дозирующий жиклер
3. Главный напорный патрубок
4. Переход к системе холостого хода
5. Дроссельная заслонка

Поскольку дроссельная заслонка регулирует массовый расход воздуха через трубку Вентури карбюратора, ее следует рассматривать как основной узел в основной системе дозирования, а также в других системах карбюратора.Типичная основная система дозирования показана на рисунке 3. Вентури выполняет три функции:

1. Пропорции топливовоздушной смеси
2. Понижает давление на напорном патрубке
3. Ограничивает воздушный поток при полностью открытой дроссельной заслонке

Рисунок 3. Основная система дозирования

Сопло для выпуска топлива расположено в цилиндре карбюратора так, что его открытый конец находится в горловине или в самой узкой части трубки Вентури.Основное дозирующее отверстие или жиклер помещается в топливный канал между поплавковой камерой и выпускным соплом, чтобы ограничить поток топлива, когда дроссельная заслонка полностью открыта.

Когда коленчатый вал двигателя вращается при открытой дроссельной заслонке карбюратора, низкое давление, создаваемое во впускном коллекторе, воздействует на воздух, проходящий через цилиндр карбюратора. Из-за разницы давлений между атмосферой и впускным коллектором воздух поступает из воздухозаборника через цилиндр карбюратора во впускной коллектор.Объем воздушного потока зависит от степени открытия дроссельной заслонки. Когда воздух проходит через трубку Вентури, его скорость увеличивается. Это увеличение скорости создает зону низкого давления в горловине Вентури. Сопло подачи топлива находится под действием этого низкого давления. Поскольку давление в поплавковой камере снижается до атмосферного, на выпускном сопле создается перепад давления. Именно эта разница давлений или дозирующая сила заставляет топливо течь из выпускного сопла. Топливо выходит из сопла мелкой струей, а мельчайшие частицы топлива в этой струе быстро испаряются в воздухе.

Дозирующее усилие (перепад давления) в большинстве карбюраторов увеличивается с увеличением открытия дроссельной заслонки. Топливо необходимо поднять в напорном сопле до уровня, при котором оно выходит в воздушный поток. Для этого требуется перепад давления 0,5 дюйма рт. Уменьшение расхода топлива по отношению к расходу воздуха связано с двумя факторами:

1. Топливо имеет тенденцию прилипать к стенкам выпускного сопла и периодически отламываться большими каплями вместо образования мелких брызг, и
2. Часть дозирующего усилия требуется для поднятия уровня топлива от уровня поплавковой камеры до выходного отверстия напорного патрубка.

Основной принцип отвода воздуха можно пояснить с помощью простых схем, показанных на рисунке 4. В каждом случае к вертикальной трубке, помещенной в контейнер с жидкостью, применяется одинаковая степень всасывания. Как показано на A, всасывания, приложенной к верхнему концу трубки, достаточно для подъема жидкости на расстояние около 1 дюйма над поверхностью. Если сделать небольшое отверстие на стороне трубки над поверхностью жидкости, как в случае B, и применить всасывание, пузырьки воздуха попадают в трубку, и жидкость втягивается непрерывной серией небольших пробок или капель.Таким образом, воздух «просачивается» в трубку и частично снижает силы, замедляющие прохождение жидкости через трубку. Однако большое отверстие в нижней части трубки эффективно предотвращает сильное всасывание воздуха через отверстие для стравливания воздуха или вентиляционное отверстие. Точно так же отверстие для выпуска воздуха, которое является слишком большим по сравнению с размером трубки, уменьшит всасывание, доступное для подъема жидкости. Если система модифицируется путем размещения дозирующего отверстия в нижней части трубы, и воздух забирается ниже уровня топлива с помощью воздуховыпускной трубы, в трубе образуется мелкодисперсная смесь воздуха и жидкости, как показано на С.

Рис. 4. Принцип удаления воздуха

В карбюраторе небольшой воздухозаборник попадает в топливную форсунку немного ниже уровня топлива. Открытый конец воздуховыпускного отверстия находится в пространстве за стенкой Вентури, где воздух относительно неподвижен и находится под приблизительно атмосферным давлением. Низкое давление на конце сопла не только всасывает топливо из поплавковой камеры, но также всасывает воздух из-за трубки Вентури.Воздух, попадающий в главную дозирующую топливную систему, снижает плотность топлива и разрушает поверхностное натяжение. Это приводит к лучшему испарению и контролю над сливом топлива, особенно при более низких оборотах двигателя. Дроссельная заслонка или дроссельная заслонка расположена в цилиндре карбюратора рядом с одним концом трубки Вентури. Он обеспечивает средства управления частотой вращения двигателя или выходной мощностью путем регулирования потока воздуха, подаваемого к двигателю. Этот клапан представляет собой диск, который может вращаться вокруг оси, так что его можно повернуть, чтобы открыть или закрыть воздушный канал карбюратора.

Система холостого хода

Когда дроссельная заслонка закрыта на холостом ходу, скорость воздуха через трубку Вентури настолько мала, что она не может всасывать достаточно топлива из главного нагнетательного сопла; на самом деле разбрызгивание топлива может вообще прекратиться. Однако на дроссельной заслонке со стороны двигателя существует низкое давление (всасывание поршня). Чтобы двигатель работал на холостом ходу, предусмотрен топливный канал для выпуска топлива из отверстия в области низкого давления около края дроссельной заслонки.[Рис. 5] Это отверстие называется жиклером холостого хода. При достаточно открытом дросселе для работы главного нагнетательного сопла топливо не вытекает из жиклера холостого хода. Как только дроссельная заслонка закрывается настолько, чтобы остановить разбрызгивание из главного нагнетательного сопла, топливо вытекает из жиклера холостого хода. Отдельный отвод воздуха, известный как отвод воздуха на холостом ходу, является частью системы холостого хода. Он работает так же, как и главный воздухозаборник. Также имеется устройство для регулирования смеси холостого хода. Типичная система холостого хода показана на рисунке 6.

Рисунок 5. Действие дроссельной заслонки в положении холостого хода

Рисунок 6. Система холостого хода

Система контроля смеси

С увеличением высоты воздух становится менее плотным. На высоте 18 000 футов воздух вдвое меньше плотности воздуха на уровне моря. Это означает, что в кубическом футе пространства на высоте 18 000 футов содержится только половина от количества воздуха, чем на уровне моря.Цилиндр двигателя, наполненный воздухом на высоте 18 000 футов, содержит вдвое меньше кислорода, чем цилиндр, полный воздуха на уровне моря.

Область низкого давления, создаваемая трубкой Вентури, зависит от скорости воздуха, а не от плотности воздуха. Воздействие трубки Вентури втягивает такой же объем топлива через выпускное сопло на большой высоте, как и на небольшой высоте. Следовательно, с увеличением высоты топливная смесь становится богаче. Это можно преодолеть ручным или автоматическим контролем смеси.На поплавковых карбюраторах обычно используются два типа устройств с чисто ручным управлением или с пультом управления для управления топливно-воздушными смесями: игольчатый тип и тип с обратным всасыванием. [Фигуры 7 и 8]

В игольчатой ​​системе ручное управление обеспечивается игольчатым клапаном в основании поплавковой камеры. [Рис. 7] Его можно поднять или опустить с помощью регулятора в кабине. При переводе регулятора в положение «богатая» игольчатый клапан широко открывается, что позволяет топливу беспрепятственно течь к форсунке.Перемещение регулятора в положение «бедная» частично закрывает клапан и ограничивает подачу топлива к форсунке.

Рис. 7. Игольчатая система контроля смеси

Рисунок 8. Система регулирования смеси с обратным всасыванием

Система контроля смеси с обратным всасыванием является наиболее распространенной. [Рис. 8] В этой системе определенное количество низкого давления Вентури действует на топливо в поплавковой камере, так что оно противодействует низкому давлению, существующему в главном выпускном сопле.Атмосферная линия с регулируемым клапаном открывается в поплавковую камеру. Когда клапан полностью закрыт, давления топлива в поплавковой камере и на выпускном сопле почти равны, а расход топлива снижается до максимальной бедной. При полностью открытом клапане давление топлива в поплавковой камере наибольшее, а топливная смесь наиболее насыщенная. Регулировка клапана в положение между этими двумя крайними значениями контролирует смесь. Квадрант в кабине обычно обозначается как «наклонный» в задней части и «богатый» в передней части.Крайнее заднее положение обозначено как «отключение холостого хода» и используется при остановке двигателя.

На поплавковых карбюраторах, оборудованных игольчатым регулятором смеси, регулятор смеси помещается в отсечки холостого хода игольчатого клапана, таким образом полностью перекрывая поток топлива. В карбюраторах, оборудованных регуляторами обратного всасывания смеси, предусмотрена отдельная линия отсечки холостого хода, приводящая к очень низкому давлению на стороне двигателя дроссельной заслонки. (См. Пунктирную линию на рисунке 8.) Регулировка смеси так связана, что, когда она находится в положении «отсечки холостого хода», она открывает другой канал, ведущий к всасыванию поршня.В других положениях клапан открывает канал, ведущий в атмосферу. Чтобы остановить двигатель с такой системой, закройте дроссельную заслонку и установите смесь в положение «выключение холостого хода». Оставьте дроссельную заслонку до тех пор, пока двигатель не остановится, а затем полностью откройте дроссельную заслонку.

Система ускорения

При быстром открытии дроссельной заслонки через воздушный канал карбюратора устремляется большой объем воздуха; количество топлива, которое смешивается с воздухом, меньше обычного из-за медленной скорости реакции основной системы дозирования.В результате после быстрого открытия дроссельной заслонки топливно-воздушная смесь на мгновение выходит наружу. Это может привести к медленному ускорению двигателя или его спотыканию при попытке ускориться.

Чтобы преодолеть эту тенденцию, карбюратор оснащен небольшим топливным насосом, называемым ускорительным насосом. Обычный тип системы ускорения, используемой в поплавковых карбюраторах, показан на рисунке 9. Она состоит из простого поршневого насоса, приводимого в действие рычагом управления дроссельной заслонкой, и прохода, открывающегося в основную дозирующую систему или цилиндр карбюратора рядом с трубкой Вентури.Когда дроссельная заслонка закрыта, поршень движется назад, и топливо заполняет цилиндр. Если поршень продвигается медленно, топливо просачивается мимо него обратно в поплавковую камеру; при быстром толкании он распыляет топливо в трубку Вентури и обогащает смесь. Пример ускорительного насоса в разрезе показан на рисунке 10.

Рисунок 9. Система ускорения

Рисунок 10.Ускоряющий насос показан в разрезе

Система экономайзера

Чтобы двигатель развивал максимальную мощность при полностью открытой дроссельной заслонке, топливная смесь должна быть богаче, чем для крейсерского режима. Дополнительное топливо используется для охлаждения камер сгорания двигателя для предотвращения детонации. Экономайзер — это, по сути, клапан, который закрывается при настройке дроссельной заслонки ниже примерно 60–70 процентов номинальной мощности. Эта система, как и система ускорения, управляется дроссельной заслонкой.

Типичная система экономайзера состоит из игольчатого клапана, который начинает открываться, когда дроссельная заслонка достигает заданной точки рядом с полностью открытым положением. [Рис. 11] По мере того, как дроссельная заслонка продолжает открываться, игольчатый клапан открывается дальше, и через него проходит дополнительное топливо. Это дополнительное топливо дополняет поток от основного дозирующего жиклера прямо к главному напорному патрубку.

Рис. 11. Система экономайзера игольчатого типа

Система экономайзера с регулируемым давлением показана на рисунке 12.Этот тип имеет герметичный сильфон, расположенный в закрытом отсеке. Отсек вентилируется до давления в коллекторе двигателя. Когда давление в коллекторе достигает определенного значения, сильфон сжимается и открывает клапан в топливном канале карбюратора, пополняя нормальное количество топлива, выпускаемого через главное сопло.

Рис. 12. Система экономайзера, работающего под давлением

Другой тип экономайзера — система обратного всасывания.[Рис. 13] Экономия топлива в крейсерском режиме обеспечивается за счет снижения эффективного давления, действующего на уровень топлива в поплавковом отсеке. Когда дроссельная заслонка находится в крейсерском положении, всасывание применяется к поплавковой камере через отверстие экономайзера, канал экономайзера обратного всасывания и жиклер. Всасывание, прикладываемое к поплавковой камере, противоположно всасыванию сопла, создаваемому трубкой Вентури. Расход топлива снижен, смесь обеднена для крейсерской экономии.

Рисунок 13.Карбюратор напорный

Индукционная система

• Система впуска всасывает воздух снаружи, смешивает его с топливом и подает топливно-воздушную смесь в цилиндр, где происходит сгорание.
  • Это сгорание создает тягу или мощность от силовой установки
• Наружный воздух попадает в систему впуска через впускное отверстие в передней части кожуха двигателя
• Этот порт обычно содержит воздушный фильтр, препятствующий попаданию пыли и других посторонних предметов.
  • Альтернативный воздух поступает изнутри капота двигателя в обход потенциально забитого воздушного фильтра
  • Некоторые альтернативные источники воздуха работают автоматически, другие — вручную
• В двигателях малых самолетов обычно используются два типа индукционных систем:
  1. Карбюраторная система
  2. Система впрыска топлива

• Карбюратор смешивает топливо и воздух перед тем, как эта смесь поступает во впускной коллектор для сгорания
• Карбюраторы откалиброваны на уровне моря, что означает, что по мере увеличения высоты давление воздуха будет падать, в то время как топливо останется постоянным, что приведет к обогащению смеси, если ее не исправить.
  • Это может привести к загрязнению свечей зажигания
• Распределение топлива не такое точное, как впрыск топлива
• Сравнительно простой, мало подвижных частей
• Большие топливопроводы, трудно засоряемые
• дешевые
• 1. Тип поплавка
  2. Давление Тип
• • Самый распространенный тип карбюратора [Рисунок 1]
  • При работе поплавковой карбюраторной системы наружный воздух сначала проходит через воздушный фильтр, обычно расположенный у воздухозаборника в передней части капота двигателя
  • Этот отфильтрованный воздух поступает в карбюратор и через трубку Вентури, узкую горловину в карбюраторе
  • Когда воздух проходит через трубку Вентури, создается область низкого давления, которая заставляет топливо течь через главный топливный жиклер, расположенный в горловине
  • Затем смесь топлива и воздуха всасывается через впускной коллектор в камеры сгорания, где она воспламеняется.
  • Карбюратор поплавкового типа получил свое название от поплавка, который опирается на топливо в поплавковой камере
  • Игла, прикрепленная к поплавку, открывает и закрывает отверстие в нижней части корпуса карбюратора
  • Дозирует правильное количество топлива в карбюратор в зависимости от положения поплавка, которое контролируется уровнем топлива в поплавковой камере.
  • Когда уровень топлива заставляет поплавок подниматься, игольчатый клапан закрывает топливное отверстие и перекрывает подачу топлива в карбюратор
  • Игольчатый клапан снова открывается, когда двигателю требуется дополнительное топливо
  • Подача топливовоздушной смеси в камеры сгорания регулируется дроссельной заслонкой, которая управляется дроссельной заслонкой в ​​кабине экипажа
  • Недостатки:
    • Резкие маневры нарушают плавучесть
    • Топливо должно выгружаться при низком давлении, что приводит к неполному испарению и затруднению выгрузки топлива в некоторые системы наддува
    • Наиболее важно то, что у него есть склонность к обледенению, о которой говорится ниже.
  • Справочник по пилотированию самолета, поплавковый карбюратор
• • Карбюратор напорного типа нагнетает топливо в воздушный поток при давлении значительно выше атмосферного через топливный насос
  • Это приводит к лучшему испарению и позволяет сливать топливо в воздушный поток на стороне двигателя от дроссельной заслонки.
  • Когда выпускной патрубок расположен в этой точке, падение температуры из-за испарения топлива происходит после того, как воздух прошел через дроссельную заслонку, и в точке, где тепло двигателя стремится его компенсировать.
  • Опасность обледенения от паров топлива практически устранена
  • Влияние быстрых маневров и резкого движения воздуха на карбюраторы напорного типа незначительно, поскольку их топливные камеры остаются заполненными при всех рабочих условиях

• Карбюраторы обычно калибруются при давлении на уровне моря, когда правильное соотношение топливовоздушной смеси устанавливается с помощью регулятора смеси, установленного в положение ПОЛНЫЙ ОБОГАЩЕНИЕ
• Однако с увеличением высоты плотность воздуха, поступающего в карбюратор, уменьшается, а плотность топлива остается прежней
• Это создает все более богатую смесь, что может привести к неровности двигателя и заметной потере мощности.
• Шероховатость обычно возникает из-за загрязнения свечей зажигания из-за чрезмерного накопления углерода на свечах
• Накопление углерода происходит из-за того, что богатая смесь снижает температуру внутри цилиндра, препятствуя полному сгоранию топлива
• Это состояние может возникать во время предварительного взлета в высокогорных аэропортах, а также во время набора высоты или крейсерского полета на больших высотах.
• Чтобы поддерживать правильную топливно-воздушную смесь, смесь должна быть обеднена с помощью регулятора смеси
• Обогащение смеси снижает расход топлива, что компенсирует снижение плотности воздуха на большой высоте


• При спуске с большой высоты смесь должна быть обогащена, иначе она может стать слишком бедной
• Слишком бедная смесь вызывает детонацию, которая может привести к плохой работе двигателя, перегреву и потере мощности
• Лучший способ поддерживать правильную смесь — следить за температурой двигателя и при необходимости обогащать смесь
• Правильный контроль смеси и лучшая экономия топлива для двигателей с впрыском топлива могут быть достигнуты с помощью датчика температуры выхлопных газов (EGT)
• Поскольку процесс регулировки смеси может варьироваться от одного самолета к другому, важно обратиться к руководству по летной эксплуатации самолета (AFM) или руководству по эксплуатации пилота (POH), чтобы определить конкретные процедуры для данного самолета

• Справочник по полету самолета, карбюратор Ice
• Справочник по полету самолета, риск обледенения карбюратора
• Как упоминалось ранее, обледенение карбюратора является самым большим недостатком карбюраторной системы [Рис. 2]
• Обледенение карбюратора возникает из-за резкого перепада температуры внутри карбюратора и испарения топлива
  • Это происходит из-за эффекта испарения топлива и снижения давления воздуха в трубке Вентури
  • В частности, это проблема в системе карбюратора поплавкового типа.
• Карбюраторный лед может образовываться даже при температуре до 100 ° F (38 ° C) и влажности до 50% [Рисунок 3]
  • Обледенение карбюратора наиболее вероятно при температурах ниже 70 ° по Фаренгейту (° F) или 21 ° Цельсия (° C) и относительной влажности выше 80%
  • Это падение температуры может достигать от 60 до 70 ° F (от 15 до 21 ° C)
  • Следовательно, при температуре наружного воздуха 100 ° F (37 ° C) падение температуры на 70 ° F (21 ° C) приводит к температуре воздуха в карбюраторе на уровне 30 ° F (-1 ° C)
• Обледенение карбюратора вызывает потерю оборотов в минуту (гребной винт фиксированного шага) или изменение давления в коллекторе (гребные винты постоянной скорости)
• По мере того как в трубке Вентури образуется лед, число оборотов уменьшается, и поэтому для поддержания числа оборотов карбюратор увеличивает поток топлива, что ничего не делает, потому что поток воздуха является проблемой.
  • Следовательно, неожиданное увеличение расхода топлива является лучшим признаком обледенения карбюратора
  • Кроме того, если он достаточно плохой, первым признаком может быть внезапное падение оборотов с последующим прекращением работы двигателя.
• Если водяной пар в воздухе конденсируется, когда температура карбюратора равна или ниже точки замерзания, на внутренних поверхностях карбюратора, включая дроссельную заслонку
, может образоваться лед.
• Пониженное давление воздуха, а также испарение топлива способствует снижению температуры в карбюраторе
• Лед обычно образуется около дроссельной заслонки и в горловине Вентури
• Это ограничивает поток топливовоздушной смеси и снижает мощность
• Если нарастает достаточно льда, двигатель может перестать работать
• Первым признаком обледенения карбюратора в самолете с винтом фиксированного шага является снижение оборотов двигателя, за которым может следовать шероховатость двигателя.
• В самолете с винтом постоянной скорости обледенение карбюратора обычно проявляется в уменьшении давления в коллекторе, но без снижения оборотов в минуту
• Шаг винта регулируется автоматически для компенсации потери мощности
• Таким образом поддерживается постоянная частота вращения
• Хотя обледенение карбюратора может образоваться на любом этапе полета, это особенно опасно при использовании пониженной мощности во время снижения
• При определенных условиях лед в карбюраторе может образовываться незамеченным до тех пор, пока не будет добавлена ​​мощность.
• Система подогрева карбюратора используется для снижения риска обледенения в поплавковых карбюраторах
• Важно отметить, что обледенение карбюратора не имеет абсолютно ничего общего со структурным обледенением и не является признаком другого.
• Справочник по полету самолета, карбюратор Ice
• Справочник по полету самолета, риск обледенения карбюратора

• Нагреватель карбюратора — это система защиты от обледенения, которая предварительно нагревает воздух до того, как он достигнет карбюратора, и предназначена для поддержания температуры топливно-воздушной смеси выше температуры замерзания, чтобы предотвратить образование льда в карбюраторе.
  • Обратите внимание, что более теплый воздух менее плотный и приведет к снижению производительности двигателя.
• Нагрев карбюратора можно использовать для растапливания льда, который уже образовался в карбюраторе, если накопление не слишком велико, но лучше всего использовать подогрев карбюратора в качестве превентивной меры.
• Кроме того, можно использовать нагрев карбюратора в качестве альтернативного источника воздуха, если всасывающий фильтр засоряется, например, в условиях внезапного или неожиданного обледенения планера.
• Нагрев карбюратора следует проверять при прогоне двигателя.
  • Как упоминалось выше, этот менее плотный воздух вызывает потерю мощности, которая наблюдается во время проверки как падение оборотов


• Когда условия способствуют обледенению карбюратора во время полета, необходимо проводить периодические проверки для обнаружения его присутствия
• При обнаружении карбюратора следует немедленно нагреть его на полную мощность и оставить его в положении ВКЛ, пока пилот не убедится, что весь лед удален.
• Если присутствует лед, частичное нагревание или оставление тепла включенным на недостаточное время может усугубить ситуацию.
• В крайних случаях обледенения карбюратора, даже после того, как лед был удален, необходимо использовать полный нагрев карбюратора, чтобы предотвратить дальнейшее образование льда
• Датчик температуры карбюратора, если он установлен, полезен для определения того, когда следует использовать обогрев карбюратора.


• Всякий раз, когда дроссельная заслонка закрывается во время полета, двигатель быстро охлаждается, и испарение топлива менее полное, чем если бы двигатель был теплым
• Кроме того, в этом состоянии двигатель более подвержен обледенению карбюратора.
• Если подозреваются условия обледенения карбюратора и ожидается работа с закрытой дроссельной заслонкой, отрегулируйте нагрев карбюратора до положения полного включения перед закрытием дроссельной заслонки и оставьте его включенным во время работы с закрытой дроссельной заслонкой.
• Тепло способствует испарению топлива и предотвращает образование льда в карбюраторе
• Периодически плавно открывайте дроссельную заслонку на несколько секунд, чтобы двигатель оставался теплым; в противном случае нагреватель карбюратора может не обеспечивать достаточно тепла для предотвращения обледенения


• Использование тепла карбюратора вызывает снижение мощности двигателя, иногда до 15%, потому что нагретый воздух менее плотный, чем внешний воздух, который поступал в двигатель
• Использование подогрева карбюратора увеличит плотность на высоте, что приведет к его чрезмерному обогащению, соответственно увеличивая расход топлива
• Когда лед присутствует в самолете с винтом фиксированного шага и используется обогрев карбюратора, происходит снижение оборотов в минуту с последующим постепенным увеличением оборотов по мере таяния льда
• Двигатель также должен работать более плавно после удаления льда
• Если льда нет, обороты уменьшатся, а затем останутся постоянными
• Когда нагревается карбюратор на самолете с винтом постоянной скорости и присутствует лед, будет замечено уменьшение давления в коллекторе с последующим постепенным увеличением
• Если обледенение карбюратора отсутствует, постепенное увеличение давления в коллекторе не будет заметно до тех пор, пока не будет отключен нагрев карбюратора.
  
• Пилоту необходимо обязательно распознать лед в карбюраторе, когда он образуется во время полета, потому что произойдет потеря мощности, высоты и / или воздушной скорости
• Иногда эти симптомы могут сопровождаться вибрацией или неровностями двигателя.
• При обнаружении потери мощности следует немедленно принять меры для удаления льда, уже образовавшегося в карбюраторе, и предотвращения дальнейшего образования льда.
• Это достигается за счет полного нагрева карбюратора, что вызовет дальнейшее снижение мощности и, возможно, неровности двигателя из-за прохождения растаявшего льда через двигатель.
• Эти симптомы могут длиться от 30 секунд до нескольких минут, в зависимости от степени обледенения.В течение этого периода пилот должен сопротивляться искушению уменьшить потребление тепла карбюратором
• Нагрев карбюратора должен оставаться в полностью разогретом положении до восстановления нормальной мощности.


• Поскольку использование тепла карбюратора приводит к снижению мощности двигателя и повышению рабочей температуры, нагрев карбюратора не следует использовать, когда требуется полная мощность (как при взлете) или во время нормальной работы двигателя, за исключением проверки работоспособности двигателя. наличие или удалить лед карбюратора
• Нагрев карбюратора используется для плавления или предотвращения обледенения карбюратора
• Для нагрева карбюратора используется нефильтрованный воздух
• Воздух проходит через выхлопной кожух для нагрева и затем проходит через карбюратор
• Можно использовать для преодоления засорения воздухозаборников в обход их

• Некоторые самолеты оснащены датчиком температуры воздуха карбюратора, который полезен при обнаружении возможных условий обледенения.
• Обычно циферблат калибруется в градусах Цельсия, желтая дуга указывает температуру воздуха в карбюраторе, при которой может образоваться обледенение.
• Эта желтая дуга обычно находится в диапазоне от -15 ° C до + 5 ° C (от 5 ° F до 41 ° F)
• Если температура и влажность воздуха таковы, что обледенение карбюратора маловероятно, двигатель может работать с индикатором в желтом диапазоне без каких-либо отрицательных последствий.
• Если атмосферные условия способствуют обледенению карбюратора, индикатор необходимо удерживать за пределами желтой дуги за счет нагрева карбюратора.
• Некоторые датчики температуры воздуха в карбюраторе имеют красный радиальный знак, который указывает максимально допустимую температуру воздуха на входе в карбюратор, рекомендованную производителем двигателя.
• Если присутствует, зеленая дуга указывает на нормальный рабочий диапазон

• Большинство самолетов также оснащены датчиком температуры наружного воздуха (OAT), откалиброванным как по градусам Цельсия, так и по Фаренгейту
• Он обеспечивает температуру наружного или окружающего воздуха для расчета истинной воздушной скорости, а также полезен при обнаружении условий обледенения.

• Чтобы обеспечить готовую подачу топлива, карбюратор имеет «поплавковую камеру» (или «чашу»), которая содержит некоторое количество топлива под давлением, близким к атмосферному, готовое к использованию
• Этот резервуар постоянно пополняется топливом, подаваемым топливным насосом
• Правильный уровень топлива в бачке поддерживается с помощью поплавка, управляющего впускным клапаном
• По мере того, как топливо израсходовано, поплавок опускается, открывая впускной клапан и впуская топливо.При повышении уровня топлива поплавок поднимается и закрывает впускной клапан
.
• Топливо вытесняется из нагнетательного сопла в трубку Вентури из-за низкого давления
• Уровень топлива, поддерживаемый в поплавковой чаше, обычно можно отрегулировать с помощью установочного винта или чего-то грубого, например, сгибая рычаг, к которому подсоединен поплавок
• Поплавки могут быть изготовлены из различных материалов, например из листовой латуни, впаянной в полую форму, или из пластика
• Полые поплавки могут давать небольшие протечки, а пластиковые поплавки со временем могут стать пористыми и потерять плавучесть; поплавок не будет плавать, уровень топлива будет слишком высоким, и двигатель не будет работать нормально, если поплавок не будет заменен
• Специальные вентиляционные трубки позволяют воздуху выходить из камеры при заполнении или входить при опорожнении, поддерживая атмосферное давление внутри поплавковой камеры; они обычно доходят до горловины карбюратора
• Должен быть установлен вертикально
• Мембранные карбюраторы используют гибкую диафрагму, как и поплавок
• По мере добавления топлива диафрагма выдвигается из-за давления топлива и небольшой пружины, закрывая игольчатый клапан
• Достигнуто сбалансированное состояние, которое создает постоянный уровень топлива в резервуаре, который остается постоянным при любом положении

• Топливные форсунки смешивают топливо и воздух непосредственно перед входом в каждый цилиндр или впрыскивают топливо непосредственно в каждый цилиндр [Рис. 4]
• В системе впрыска топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры или непосредственно перед впускным клапаном
• Воздухозаборник для системы впрыска топлива аналогичен воздухозаборнику в карбюраторной системе, с альтернативным источником воздуха, расположенным внутри капота двигателя
• Этот источник используется, если внешний источник воздуха заблокирован
• Альтернативный источник воздуха обычно работает автоматически, с резервной ручной системой, которую можно использовать в случае неисправности автоматической функции
• Система впрыска топлива обычно включает шесть основных компонентов: топливный насос с приводом от двигателя, блок управления топливом / воздухом, топливный коллектор (распределитель топлива), выпускные форсунки, вспомогательный топливный насос и индикаторы давления / расхода топлива


• Вспомогательный топливный насос под давлением подает топливо в блок управления топливом / воздухом для запуска двигателя и / или аварийного использования
• После запуска топливный насос с приводом от двигателя подает топливо под давлением из топливного бака в блок управления топливом / воздухом
• Этот блок управления, который по сути заменяет карбюратор, измеряет топливо в соответствии с настройкой контроля смеси и отправляет его на клапан топливного коллектора со скоростью, контролируемой дроссельной заслонкой
• Достигнув клапана топливного коллектора, топливо распределяется по отдельным форсункам для слива топлива
• Выпускные форсунки, которые расположены в каждой головке блока цилиндров, впрыскивают топливно-воздушную смесь непосредственно во впускное отверстие каждого цилиндра.


• Считается, что система впрыска топлива менее восприимчива к обледенению, чем карбюраторная система, но ударное обледенение воздухозаборника возможно в любой системе
• Обледенение при ударе возникает, когда на внешней стороне самолета образуется лед и блокирует отверстия, такие как воздухозаборник для системы впрыска.
• • Уменьшение испарительного обледенения
  • Лучше расход топлива
  • Более быстрый отклик дроссельной заслонки
  • Точный контроль смеси
  • Лучшее распределение топлива
  • Начало холода более легкое
• • Затруднение при запуске горячего двигателя
  • Паровые пробки при наземных операциях в жаркие дни
  • Проблемы, связанные с перезапуском двигателя, который останавливается из-за нехватки топлива
• Справочник по полету самолета, впрыск топлива

• Индукция
• Воздух необходим для индукции и охлаждения
• Многие самолеты авиации общего назначения получают этот воздух через большие отверстия в передней части двигателя
• Некоторые самолеты имеют инерционный сепаратор для подачи воздуха, но предотвращают попадание в двигатель крупных тяжелых предметов, таких как птицы или лед.
• Другой способ — воздуховоды, такие как воздуховод NACA [Рис. 5]
• Индукция

• Карбюраторы — редкость для новых самолетов, но чрезвычайно распространены на среднем маршруте полета.
  • Обратите внимание, что добавление тепла карбюратора действительно влияет на двигатель, поскольку более горячий и менее плотный воздух затем объединяется с топливом
  • Отсутствие обедненной смеси приведет к получению более богатой смеси, чем предыдущая
• Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

---

Copyright © 2021 CFI Notebook, Все права защищены.| Политика конфиденциальности | Условия использования | Карта сайта | Патреон | Контакты

.