Организация поста технического обслуживания и ремонта карбюраторов двигателей легковых автомобилей (стр. 12 из 23)

Рисунок 1.31 – Схема пускового устройства карбюратора: 1 — воздушная заслонка; 2— пружина клапана; 3— предохранительный клапан; 4 — дроссельная заслонка.

Как только произойдет пуск холодного двигателя при полностью закрытой воздушной заслонке, смесь может очень сильно обогатиться. Поэтому воздушную заслонку рекомендуется приоткрывать сразу после начала работы двигателя. Если водитель не успевает сделать это в начальный момент работы двигателя, уменьшение разрежения в карбюраторе происходит автоматически благодаря срабатыванию предохранительного клапана 3, который установлен на воздушной заслонке и удерживается в закрытом положении пружиной 2. При значительном увеличении разрежения и возрастания давления воздуха на заслонку пружина предохранительного клапана сжимается и воздух проходит в смесительную камеру. Сам клапан в это время начинает издавать характерный шум, сигнализируя о необходимости ручного открытия воздушной заслонки. В некоторых карбюраторах для исключения излишнего переобогащения горючей смеси при увеличении открытия дроссельной заслонки во время прогрева воздушную заслонку устанавливают несимметрично относительно потока воздуха.

Под действием разности давлений потока воздуха на обе части такой заслонки она стремится открыться, уменьшая обогащение смеси. Приготовление горючей смеси при пуске двигателя основано на использовании пусковых фракций бензина. Их количество в бензине невелико и составляет не более 10 % общего его расхода. С понижением температуры окружающего воздуха, условия испарения бензина во впускном тракте заметно ухудшаются и 90—95 % топлива оседает в виде топливных продуктов (ТП) на стенках впускного тракта, карбюратора и камеры сгорания двигателя. Одновременно с появлением первых вспышек ТП достигает цилиндра и практически полностью испаряется. Заметное переобогащение горючей смеси в период пуска сопровождается повышенным содержанием СmНn в ОГ. Эффективность процесса пуска холодного двигателя оценивают по величине и характеру изменения различных ВВ. Характерной особенностью режимов пуска является высокий уровень концентраций СmНn в ОГ. После 10 циклов содержание СmНn достигает 35 000 ppm (3,5 %) и более, а затем оно резко сокращается, достигая постоянного значения после 40—50 циклов. Повышенное содержание кислорода в ОГ при первых циклах после пуска холодного двигателя является следствием большого коэффициента а и неполного сгорания горючей смеси.

Основные причины перебоев воспламенения рабочей смеси связаны с ее переобогащением и неоптимальным углом опережения зажигания. Подача дополнительной части топлива пусковой системой во время первых 2—3 рабочих циклов является достаточной для создания горючей смеси нормального состава (? = 1) для 12—15 рабочих циклов двигателя. Первые рабочие циклы происходят в диапазоне изменения ? от 1,75 до 1,0. Для обеспечения воспламенения горючей смеси при первых циклах целесообразно подавать в цилиндры относительно бедную горючую смесь, так как в начальный период пуска в камере сгорания количество остаточных газов незначительно, а коэффициент наполнения горючей смесью достигает значительной величины. Содержание СО в ОГ при пуске по мере обеднения горючей смеси снижается. Содержание N0х из-за невысокой температуры в цилиндре при пуске также незначительно.

Пусковая характеристика является одним из важнейших параметров карбюратора. Она представляет собой зависимость массового расхода топлива от массового расхода воздуха, поступающего в карбюратор при закрытой воздушной заслонке. Характер протекания процессов пуска и прогрева холодного двигателя зависит от внешних условий. В условиях низких температур они имеют ряд особенностей. Во время пуска двигателя частота вpaщения коленчатого вала составляет лишь 50—75 мин-1. Поэтому скорость потока воздуха во впускном трубопроводе в 8—10 раз меньше, чем на режимах холостого хода, когда частота вращения 800 - 1000 мин-1. Понижение температуры окружающего воздуха, отсутствие подогрева и плохое распыливание топлива заметно ухудшают условия его испарения. В результате этого 90—95 % топлива не испаряется и оседает на стенках ВТ и цилиндров в виде жидкой пленки. В результате образующаяся горючая смесь чрезвычайно обедняется, и пуск двигателя затруднен. Поэтому для обеспечения холодного пуска необходимо подавать обогащенную смесь с ? = 0,04-0,05 (хотя предел воспламенения горючей смеси наступает при ? = 0,5), так как в этом случае в цилиндры двигателя поступают лишь легкие фракции бензина, а остальная его часть выбрасывается вместе с ОГ в глушитель.

В общем виде пусковая система представляет собой воздушную заслонку с приводом, конструктивное выполнение которого является критерием для их классификации. По типу привода пусковые системы можно разделить на четыре группы: воздушная заслонка с ручным приводом, полуавтоматическая воздушная заслонка, автоматическая воздушная заслонка и специальный пусковой карбюратор. До недавнего времени наибольшее распространение получали механические пусковые устройства в виде воздушной заслонки, снабженной подпружиненным тарельчатым клапаном и системой рычагов, обеспечивающих приоткрытие дроссельной заслонки при закрытой воздушной заслонке. Подобные конструкции пусковых систем пока еще находятся в эксплуатации. Воздушную заслонку 4 (рис. 2) размещают эксцентрично во входном патрубке 3 первичной камеры карбюратора. Для предотвращения переобогащения горючей смеси при полностью закрытой воздушной заслонке в ней предусмотрен тарельчатый клапан 1 с пружиной 2, открывающийся автоматически под действием перепада давлений и обеспечивающий перепуск воздуха через отверстия в заслонке во впускной тракт. Воздушная заслонка кинематически связана с дроссельной заслонкой 8 первичной камеры с помощью рычага 5 привода воздушной заслонки, тяги 6, связанной с двуплечим рычагом 7 привода дроссельной заслонки, и рычага 9 привода дроссельной заслонки, связанной с педалью управления карбюратором.

Следует отметить, что при полностью закрытой воздушной заслонке дроссельная должна быть приоткрыта на определенный угол. Необходимый угол обеспечивают с помощью регулировочного винта, установленного на корпусе смесительной камеры. Обогащение горючей смеси при пуске холодного двигателя или его прогреве достигается путем полного закрытия воздушной заслонки. В этом случае разрежение в диффузоре резко возрастает, увеличивая количество топлива, вытекающего через распылитель. Разрежение в диффузоре можно регулировать изменением силы натяжения пружины 2 клапана 1 пускового устройства. При закрытой воздушной заслонке доступ воздуха в главный воздушный канал прекращается, что приводит к резкому повышению в нем разрежения и, как следствие, к значительному переобогащению горючей смеси. При перепуске воздуха через клапан 1 постигаются уменьшение разрежения в главном воздушном канале и увеличение поступления воздуха в него. Горючая смесь становится более пригодной к воспламенению. После пуска двигателя в первый момент водитель должен приоткрыть воздушную заслонку, иначе может произойти забрызгивание свечей топливом, а затем и остановка двигателя. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку необходимо постепенно открывать, а затем необходимо открыть ее полностью.

Рисунок 1.32 – Механическое пусковое устройство

Рассмотренная конструкция, хотя и обеспечивает пуск холодного двигателя, но лишь частично исправляет пусковую характеристику и не исключает значительное переобогащение горючей смеси. Для устранения указанных недостатков последние модели карбюраторов оснащают преимущественно полуавтоматическими пусковыми устройствами, обеспечивающими эффективное управление процессами топливоподачи на режимах пуска и прогрева холодного двигателя. В качестве исполнительного механизма в таких пусковых устройствах используют диафрагменный механизм, автоматически приоткрывающий воздушную заслонку на определенный угол после пуска двигателя. В отечественной практике пусковые устройства с полуавтоматическими системами управления воздушной заслонкой (рис. 3) впервые были применены на карбюраторах автомобилей ВАЗ-2101 и ВАЗ-2103.

Рисунок 1.33 – Полуавтоматическое пусковое устройство

Пусковое устройство содержит воздушную заслонку 2, размещенную во входном патрубке 1 первичной камеры, дроссельную заслонку 15 и диафрагменный механизм. Последний содержит корпус 7 и крышку 9, разделенные между собой мембраной 8 с образованием подмембранной 13 и надмембранной 12 полостей. В крышке 9 размещены регулировочный винт 10 и пружина 11, опирающаяся на тарелку мембраны 8, кинематически связанную через шток 6, тягу 4 и рычаг 3 привода с воздушной заслонкой 2. Надмембранная полость 12 через жиклер 5 и канал 14 соединена с задроссельным пространством 16 карбюратора. Перед пуском холодного двигателя воздушная заслонка 2 закрывается. (Подкачивать топливо УН в карбюраторах с такими устройствами крайне нежелательно. Это особенно важно в случае засорения дренажного канала во впускном трубопроводе.)