Карбюраторы двигателей легковых автомобилей. Регулятор положения кузова (стр. 3 из 4)
Полученная таким образом смесь мельчайших частиц и паров бензина с воздухом называется горючей смесью.
В цилиндрах двигателя горючая смесь смешивается с оставшимися там от предыдущего цикла продуктами сгорания (остаточными газами) и превращается в рабочую смесь.
В карбюраторных двигателях процесс смесеобразования происходит в тысячные доли секунды. За это время бензин, поступающий в смесительную камеру карбюратора, должен достаточно тонко распылиться, перемешаться с воздухом и испариться. Распыление топлива происходит главным образом из-за разности скоростей поступления топлива и воздуха.
Наибольшая скорость топлива в смесительной камере карбюратора равна 5...7 м/с, а воздуха — примерно в 20 — 25 раз больше и составляет 100... 150 м/с. С повышением скорости воздуха в смесительной камере тонкость распыливания бензина увеличивается, это увеличивает и скорость его испарения.
Увеличение скорости испарения бензина происходит еще и за счет подогрева горючей смеси горячими стенками цилиндров, камер сгорания и днищами поршней.
Если такой подогрев смеси оказывается недостаточным, то применяют местный подогрев участка впускного газопровода, связывающего карбюратор с цилиндрами двигателя отработавшими газами. Наиболее полное смесеобразование обеспечивается при температуре 45...65°С.
Состав горючей смеси. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически требуется около 15 кг (или 12,5 м3) воздуха. Однако при
106 работе карбюраторного двигателя количество воздуха в горючей смеси может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, который представляет собой отношение действительного количества воздуха Lд, участвующего в сгорании топлива, к теоретически необходимому его количеству Lт. Если в горючей смеси на 1 кг топлива приходится 15 кг воздуха, то смесь называется нормальной и в этом случае а = Lд/Lт=1 Если в горючей смеси на 1 кг топлива приходится 15... 17 кг воздуха, то ее называют обедненной (а = 1,05... 1,15), при содержании же воздуха свыше 17 кг — бедной (а = 1,20... 1,25). Горючую смесь, содержащую 12... 15 кг воздуха на 1 кг топлива, называют обогащенной (а = = 0,80...0,95), а при содержании воздуха менее 12 кг — богатой (ос = = 0,4...0,7). Наиболее экономичная работа двигателя достигается на обедненной смеси (при а = 1,05... 1,15).
Общее устройство системы питания. В карбюраторном двигателе система питания служит для приготовления горючей смеси, подачи ее к цилиндрам и отвода из них продуктов сгорания. В систему питания входят устройства, обеспечивающие подачу и очистку топлива и воздуха, приготовление горючей смеси, отвод отработавших газов и глушение шума при выпуске, хранение запаса топлива и контроль его количества.
В системе питания карбюраторного двигателя (рис. 1) бензин из бака 10 через открытый кран 12, фильтр-отстойник 16 и топливопроводы 7 подается насосом 22 к карбюратору 3. Одновременно из подкапотного пространства или канала / через воздухоочиститель 2 в карбюратор засасывается очищенный воздух, который, смешиваясь с парами и мелкораспыленными частицами бензина, образует горючую смесь, поступающую через впускной газопровод в цилиндры двигателя. Из цилиндров отработавшие газы через выпускной газопровод 21 отводятся в приемные трубы 20, из них — к глушителю 18, который не только снижает шум, но и гасит пламя и искры от отработавших газов при выходе их через выпускную трубу 13. Глушитель грузового автомобиля представляет собой цилиндрический корпус, который перегородками 15 разделен на ряд полостей и имеет переднее 19 и заднее 14 днища с патрубками и три внутренние грубы 17со щелевидными отверстиями.
Простейший карбюратор. На двигателях устанавливают карбюраторы эмульсионного типа. Их принцип действия основан на том, что из-за большой разницы в скоростях движения воздуха и топлива, проходящих через смесеобразующее устройство, струя топлива разбивается на мельчайшие частицы с образованием паровоздушной горючей смеси.
Простейший карбюратор (рис. 8.) состоит из поплавковой камеры 7, жиклера 6 (пробки с калиброванным отверстием) с распылителем 15, диффузора 16, смесительной камеры 17идросссльной заслонки 5. По топливопроводу 10 топливо из топливного бака поступает в поплавковую камеру 7, в которой с помощью поплавка 8 и игольчатого клапана 9 поддерживается постоянный уровень топлива.
Калиброванное отверстие жиклера 6 рассчитано на истечение через распылитель 15 определенного количества топлива в диффузор 16. Для поддержания атмосферного давления в поплавковой камере сделано отверстие 11.
При такте впуска, когда поршень 3 движется вниз, в надпоршневом пространстве цилиндра 2 создается разрежение, которое через открытый впускной клапан 1 передается в газопровод 4. Под действием этого разрежения поток воздуха, пройдя воздухоочиститель 12 и полностью открытую воздушную заслонку 14, поступает в диффузор 16, имеющий в средней части сужение, что увеличивает скорость воздушного потока и, следовательно, разрежение у среза распылителя.
Под действием разности давлений в смесительной 17 и поплавковой 7 камерах топливо вытекает из распылителя и из-за большой скорости воздуха интенсивно размельчается, затем, испаряясь, смешивается с воздухом, образуя паровоздушную горючую смесь. Количество и качество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, регулируют изменением положения дроссельной заслонки.
При пуске двигателя проходное сечение воздушного патрубка 13 уменьшают частичным или полным закрытием воздушной заслонки 14, в результате чего увеличивается разрежение в смесительной камере карбюратора, а, следовательно, и количество топлива, поступающего в распылитель.
Однако в простейшем карбюраторе по мере открытия дроссельной заслонки коэффициент избытка воздуха а (рис. 8., б) уменьшается и горючая смесь все больше обогащается. При этом только лишь в двух случаях (точки 1 и 2) ее состав совпадает с требуемым составом горючей смеси (при полностью открытой и некотором промежуточном положениях дроссельной заслонки). Следовательно, характеристика (кривая А) простейшего карбюратора существенно отличается от характеристики (кривая Б) идеального карбюратора, который обеспечивает экономичную по составу горючую смесь при всех промежуточных положениях дроссельной заслонки и мощностную при полностью открытой.
Таким образом, простейший карбюратор не может обеспечить работу двигателя на холостом ходу, не приготавливает смесь необходимого состава при пуске двигателя и при его переходе с одного режима работы на другой. Поэтому для обеспечения всех режимов работы двигателя современные карбюраторы снабжены смеседозирующими системами и устройствами, совместная работа которых позволяет приблизиться к оптимальному составу горючей смеси с одновременным снижением токсичности отработавших газов на каждом режиме.
2. Регулятор положения кузова (пневмоподвеска)
Пневморессорная передняя зависимая подвеска. Такая подвеска применяется на автобусах и является связующим звеном между кузовом и колесами.
От рассмотренной ранее зависимой подвески она отличается в основном наличием упругого пневмоэлемента, через который посредством рессор передаются на кузов силы, действующие на колеса автомобиля. Входящие в подвеску пневмоэлементы совместно с гидравлическими амортизаторами уменьшают колебания кузова, обеспечивают хорошую устойчивость и плавность хода автобуса, что необходимо для комфортности поездки пассажиров.
Типичным примером взаимосвязи упругих пневмоэлементов с рессорами является пневморессорная передняя подвеска автобусов. Подвеска (рис. 10) имеет двухсекционные пневмобаллоны 1 (рис. 10, а) и направляющее устройство, выполненное в виде полуэллиптических рессор 8. Пневмобаллоны с демпфирующим устройством 3 расположены между балкой 13 и кронштейнами основания кузова и снабжены дополнительными резервуарами 2, прикрепленными к основанию кузова. Каждая рессора в средней части жестко закреплена на балке переднего моста через накладку 12 болтами 11, а передние и задние ее концы установлены соответственно в резиновых подушках 7 и чашках 15, закрепленных в кронштейнах 6 балок основания кузова.
В подвеску включены два телескопических гидравлических амортизатора 14, которые верхними головками соединены через резиновые втулки с кронштейнами кузова, нижними — с балкой переднего моста.
Ограничитель хода отдачи подвески выполнен в виде петли из стального троса, заключенного в оболочку, которая закреплена на основании кузова, и перехватывает балку моста. Длина троса обеспечивает перемещение передней балки моста на 55...60 мм. Постоянство хода отдачи поддерживается регулятором 4 положения пола кузова, который через тяги 5, 9 и кронштейн 10 соединен с неподрессоренными частями подвески.
Основным преимуществом пневматической подвески является то, что в результате регулирования внутреннего давления в пневмобаллоне можно в широких пределах изменять их жесткость.
Пневмобаллоны являются не только упругим элементом, но и выполняют роль гасителя колебаний. Пневмобаллоны состоят из резинокордной оболочки 26 (рис. 10, 6) с бандажным кольцом 28. Внутри баллона на кронштейне закреплен резиновый буфер 27 — ограничитель хода сжатия подвески, упирающийся при работе в опорную пяту 25. Нижней частью пневмобаллон соединяется с кронштейном балки моста, а верхней — с фланцем дополнительного воздушного резервуара 2 через демпфирующее устройство. Последнее состоит из корпуса 23, установленного в опоре 24, шайбы 21 и клапана 22, которые стянуты между собой болтом 19 и гайкой 20. Демпфирующее устройство в сборе поджимается опорной пятой 25 буфера сжатия и через отверстие 18 сообщается с внутренней полостью дополнительного резервуара 2.