Рисунок 1.11 - Система холостого хода с задроссельным смесеобразованием

Количество горючей смеси, подаваемой в двигатель, регулируют с помощью регулировочного (упорного) винта 9, размещенного на корпусе карбюратора. Наличие средств регулирования состава и количества горючей смеси обусловлено тем, что различные двигатели имеют неодинаковые механические потери, на преодоление которых затрачивается и различное количество топлива на режимах холостого хода. При работе двигателя на режимах XX дроссельная заслонка полностью прикрыта, и разрежение из задроссельного пространства 8 через выходное отверстие 10 и каналы передается к топливному жиклеру 7 дозирующей системы. Под действием этого разрежения топливо через жиклер 7, канал 6 и топливный жиклер 4 холостого хода поступает в эмульсионный канал 2 и через выходное отверстие 10 в задроссельное пространство. Скорость движения воздуха в задроссельном пространстве невысокая, поэтому топливо здесь распыляется неэффективно и, следовательно, возможно неравномерное его распределение по цилиндрам двигателя. Это требует обогащения горючей смеси, сопровождающегося неизбежным увеличением содержания СО и СmНn в ОГ. Ужесточение экологических требований привело к созданию элементов, препятствующих неквалифицированному вмешательству в работу СХХ.

В карбюраторах производства ДААЗ для этой цели на винт 7 качества смеси устанавливают пластмассовую ограничительную втулку, которая позволяет вращать винт только в пределах одного оборота, а на карбюраторах производства "ПеКАР" в эмульсионные каналы СХХ устанавливают винты токсичности. Приведенная принципиальная схема СХХ является наиболее распространенной и реализована в современных карбюраторах производства ДААЗ и ОАО "ПеКАР". Система холостого хода карбюратора ВАЗ-2101 (Рисунок 1.12, а) имеется только в первичной камере карбюратора. Она обеспечивает переход двигателя с режима XX к работе его под нагрузкой. СХХ содержит подстроечный регулировочный винт 5, топливный жиклер 9 с винтом 7, сообщенный через топливный канал 10 и главный топливный жиклер 12 с поплавковой камерой 11. Эмульсионный канал 3 через нерегулируемое отверстие 2 переходной системы и регулируемое выходное отверстие 15 сообщен с задроссельным пространством. Регулировочный винт 1 обеспечивает необходимый состав горючей смеси. Питание СХХ осуществляется от ГДС и выполнено после жиклера 12. В корпусе поплавковой камеры выполнено вентиляционное отверстие и размещен клапан, кинематически связанный через шток с дроссельной заслонкой 14. В случае прикрытия дроссельной заслонки клапан обеспечивает сообщение поплавковой камеры 11 с атмосферой. С помощью винта 5 обеспечивают дополнительную подачу воздуха в эмульсионный канал 3 из главного воздушного канала б в корпусе 4. Воздушный жиклер 8 располагается в зоне устойчивого воздушного потока.

Для улучшения испарения, смешивания и распределения топлива но цилиндрам двигателя корпус смесительной камеры в зоне регулируемого отверстия 15 СХХ обогревается теплом охлаждающей жидкости двигателя, поступающей через канал 16. Количество горючей смеси, поступающей в двигатель, регулируют с помощью винта 13.

Рисунок 1.12 - Система холостого хода карбюратора ВАЗ-2101 (а), -2103 и -2106 (6)

Под действием разрежения, создаваемого работающим двигателем, топливо из поплавковой камеры 11 через жиклер 12, топливный канал 10 и топливный жиклер 9 поступает в эмульсионный канал 3, где смешивается с воздухом, проходящим через воздушный жиклер 8. Образовавшаяся горючая смесь поступает в задроссельное пространство карбюратора. При полном открытии дросселя 14 СХХ работает как дополнительный воздушный жиклер ГДС. Система холостого хода карбюратора ВАЗ-2103 и -2106 (Рисунок 1.12, б) отличается от аналогичной системы карбюратора ВАЗ-2101 наличием электромагнитного клапана 17. Клапан состоит из электромагнита с подвижным стержнем, нажимной пружины и корпуса. На работающем двигателе на клапан 17 подается напряжение, и стержень перемещается, открывая клапан. Клапан при выключенном зажигании перекрывает канал 10 подачи топлива и его паров и тем самым исключает возможность самовоспламенения горючей смеси (калильного зажигания) в горячем двигателе после его остановки. Рассмотренные СХХ включены последовательно после топливного жиклера ГДС. Такое включение обеспечивает плавный переход от режимов XX к режимам с нагрузкой. Вместе с тем в подобных системах наблюдается неудовлетворительное перемешивание топлива с воздухом. Автономные системы холостого хода (АСХХ) (Рисунок 1.13), представляющие по существу автономный карбюратор, реализованы в карбюраторах "Озон", ДААЗ-2108,-2141, К-131, -151, -156 и др. Они содержат топливный жиклер 4, сообщенный через топливный канал б, топливный жиклер 7 ГДС с поплавковой камерой, и эмульсионный канал 2 с подстроечным винтом 3, обводной воздушный канал 12 с размещенным в нем профильным дозирующим винтом 11 и выходное регулируемое отверстие 9, сообщенное с задроссельным пространством 8. В эмульсионном канале 2 размещены воздушный жиклер 5 и регулировочные винты 1 и 11 соответственно состава и количества горючей смеси.

Рисунок 1.13 - Автономная система холостого хода

Под действием разрежения, создаваемого в задроссельном пространстве работающим двигателем, топливо через канал 6 поступает к жиклеру 4, смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 5. При этом основная часть воздуха проходит через обводной канал 12 и кольцевой распылитель 10 со скоростями, близкими к звуковым. Одновременно с этим к кольцевому распылителю по эмульсионному каналу 2 поступает горючая смесь, где она дополнительно испаряется и равномерно перемешивается с воздухом, а затем через регулируемое отверстие 9 поступает в задроссельное пространство. Конструкция профиля дозирующего винта 11 в зоне кольцевого распылителя 10 обеспечивает стабильный состав горючей смеси независимо от величины проходного сечения регулируемого отверстия 9. Особенность смесеобразования АСХХ заключается в том, что в задроссельное пространство 8 поступает хорошо испаренная и перемешанная горючая смесь. Равномерное ее распределение по цилиндрам двигателя позволяет снизить концентрации СО и СmНn, повысить топливную экономичность и устойчивость работы двигателя на режимах XX. В многокамерных карбюраторах система холостого хода предусмотрена только в первичной камере. Во вторичной камере вместо СХХ предусмотрена переходная система, которая вступает в работу в момент открывания вторичной заслонки карбюратора. Система холостого хода карбюратора ДААЗ-21081 (Рисунок 1.14) содержит топливный жиклер 4 с электромагнитным клапаном 3, сообщенный через канал 7 с поплавковой камерой, воздушный жиклер 5, выходящий в главный воздушный канал 6, винты качества и количества 11 и 7 соответственно и каналы 9 и 10 выхода горючей смеси в главный воздушный канал. Жиклер 8 не связан с системой АСХХ.

Рисунок 1.14 - Система холостого хода карбюратора ДААЗ-21081

Под воздействием разрежения в задроссельном пространстве топливо поступает по каналам 7, через топливный жиклер 4 электромагнитного клапана 3 и эмульсионный канал 2 и каналы 9 и 10 в главный воздушный канал 6. Винт 11 качества горючей смеси не подлежит регулировке в эксплуатации. Его регулируют на предприятиях-изготовителях или на специализированных станциях, а затем пломбируют. В эксплуатации в таких карбюраторах регулируют только минимальную частоту вращения коленчатого вала с помощью винта 1 упора дроссельной заслонки. Винт 1 не позволяет обогащать горючую смесь, поступающую в цилиндры двигателя. Система холостого хода карбюратора К-151 (Рисунок 1.15) содержит блок 1 с воздушным 3 и эмульсионным 2 жиклерами соответственно, эмульсионный канал 4, обводной канал 21, винты 22 и 13 качества горючей смеси, диффузор 17 обводного канала и винт 15 количества (эксплуатационной настройки).

Рисунок 1.15 - Система холостого хода карбюратора К-151

СХХ тесно взаимодействует с ЭПХХ, содержащим блок 16 с винтом 15 и выходным отверстием 14, запорный элемент 12. Пневмоклапан имеет мембрану 9, нагруженную пружиной 10, и отверстие 11. ЭПК 6 через трубопровод 7 сообщен с задроссельным пространством 20 вторичной камеры и шланг 5 и трубку 8 с наддиафрагменной полостью пневмоклапана. Под действием разрежения при закрытой дроссельной заслонке 19 первичной камеры эмульсия поступает через обводной канал и его диффузор 17, отверстие 14 и выходит в задроссельное пространство первичной камеры. При открывании дроссельной заслонки 19 эмульсия из канала 4 через переходные отверстия 18 поступает в задроссельное пространство. Система холостого хода карбюратора К-156 снабжена дополнительной СХХ в дополнительной секции. Обе системы соединены с эмульсионным колодцем главной дозирующей системы. Топливные жиклеры выполнены в блоке с воздушными и представляют собой трубки с калиброванными отверстиями. Система XX имеет двойное эмульсирование, обеспечивающее улучшение смесеобразования и обеднение горючей смеси. В современных карбюраторах (К-88, К-126 и др.) система холостого хода работает не только в режиме холостого хода. Она играет важную роль в исправлении характеристики простейшего карбюратора на режимах средних нагрузок и полной мощности. Достигается это благодаря тому, что система холостого хода постепенно включается в работу главной дозирующей системы по мере открытия дроссельной заслонки. При этом расход топлива через систему уменьшается. На холостом ходу расход топлива, поступающего через систему холостого хода, составляет от 100 до 40% общего расхода топлива. С увеличением частоты вращения коленчатого вала основная масса топлива подается главным дозирующим устройством, а на долю системы холостого хода приходится не более 20%. При полностью открытой дроссельной заслонке система холостого хода подает по своим каналам воздух в главное дозирующее устройство. Благодаря такому влиянию системы холостого хода характеристика карбюратора приближается к требуемой, которая обеспечивает наиболее выгодные условия работы двигателя на всех режимах.

Обогатительные устройства карбюраторов Карбюраторы, имеющие главное дозирующее устройство с компенсацией смеси и систему холостого хода, обеспечивают экономичную и надежную работу двигателя на малых и средних нагрузках. Однако, чтобы обеспечить все режимы работы двигателя, карбюратор должен иметь обогатительные устройства. Такими устройствами в современных карбюраторах являются экономайзер, эконостат, ускорительный насос и пусковое обогатительное устройство.

Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полной нагрузке двигателя или при плавном разгоне. Чаще всего экономайзер работает совместно с главной дозирующей системой, увеличивая поступление топлива для смесеобразования. Дополнительное топливо подается в распылитель главного жиклера через специальный клапан с механическим или пневматическим приводом. Экономайзер с механическим приводом от дроссельной заслонки.

Рисунок 1.16 - Схема экономайзера с механическим приводом: 1-- поплавковая камера; 2 -- планка привода клапана экономайзера; 3-- толкатель клапана экономайзера; 4-- дроссельная заслонка; 5 -- рычаг дроссельной заслонки; 6 -- жиклер экономайзера; 7 -- шток привода клапана экономайзера; 8 -- клапан экономайзера.

Рисунок 1.17 - Экономайзер с механическим (а) и пневматическим (б) приводами

Экономайзер обеспечивает обогащение горючей смеси при нагрузках, близких к полной, при резком открытии дросселя. Конструктивно экономайзеры могут быть выполнены с механическим, пневматическим или инерционным приводом. Экономайзер с механическим приводом (Рисунок 1.17, а) кинематически связан с дроссельной заслонкой 1 и содержит подпружиненный шток 5 привода, клапан б с пружиной 7, топливный канал 8, топливный жиклер 4 и распылитель 3, выходящий в главный воздушный канал 2. При полном открывании дроссельной заслонки шток 5 воздействует на клапан б, и топливо под действием разрежения через канал 8, топливный жиклер 4 и распылитель 3 поступает в главный воздушный канал карбюратора.

Для упрощения конструкции привод экономайзера и ускорительного насоса объединены. По этой схеме выполнены карбюратор К-126П, -126Н, -133М и -126ГМ производства ОАО "ПеКАР". Экономайзеры с пневматическим приводом реализованы в карбюраторах производства ДААЗ (Рисунок 1.17, б). Он содержит мембрану со штоком 5, надмембранную полость 3 с пружиной 4, подмембранную полость, сообщенную через канал 8 с распылителем карбюратора и через центральный канал с поплавковой камерой 7. Надмембранная полость 3 через канал 2 в крышке 6 и корпусе I карбюратора сообщена с задроссельным пространством. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение в задроссельном пространстве уменьшается. Мембрана под действием пружины перемещается вправо и открывает центральный канал, перекрываемый запорным элементом 10.

Топливо из поплавковой камеры 7 поступает в подмембранную полость и по каналу 8 и 9 к распылителю. Экономайзер, включенный в ГДС, содержит корпус, крышку, запорный элемент, нагруженный пружиной, соединительный канал, топливный жиклер и эмульсионный колодец, с воздушным и топливным жиклерами. При закрытой дроссельной заслонке разрежение из задроссельного пространства передается по каналу в наддиафрагменную полость, сжимает пружину и удерживает клапан в закрытом положении. При снижении разрежения под действием пружины клапан открывается. Топливо из поплавковой камеры поступает в главный воздушный канал. Применение дополнительного воздушного канала обеспечивает улучшение эмульсирования топлива в ГДС.

Рисунок 1.18 - Экономайзер мощностных режимов карбюраторов ВАЗ-2108 и -21081

Экономайзер карбюраторов ДААЗ-2108, -21081 для двигателей автомобилей ВАЗ-2108, -2109 и ЗАЗ-1102 (рис. 18) представляет собой отдельную дозирующую систему, подключенную параллельно ГТЖ первичной камеры непосредственно к поплавковой камере 8 через клапан 5 с запорным элементом (шариком) и каналом 6. Основным узлом экономайзера рабочих режимов является мембрана 4 с толкателем, взаимодействующая с шариковым клапаном. Мембрана 4 нагружена пружиной 2. Надмембранная полость 3 сообщена с задроссельным пространством при помощи канала 1, заканчивающегося демпфирующим жиклером 76, предназначенным для сглаживания пульсаций разрежения и размещенным в выемке выходящей к стенке первичной камеры у края привалочного фланца.

Подмембранная полость, выполненная в корпусе 7 карбюратора, через топливный жиклер 14 подключена к главной дозирующей системе, содержащей топливный жиклер 13, эмульсионный колодец 12 с трубкой, воздушный жиклер 9 и распылитель 11 в малом диффузоре 10. При больших открытиях дроссельной заслонки 15 под действием пружины мембрана 4 с толкателем воздействует на шарик и открывает доступ топлива через канал 6 в подмембранную полость, а затем и в эмульсионный колодец 12. Запорный элемент (шарик) при работающем двигателе с закрытой дроссельной заслонкой удерживается в закрытом положении под действием пружины. В этом случае разрежение из задроссельного пространства не передается по каналу в надмембранную полость.

На режимах XX и малых нагрузок разрежение над мембраной 11 достаточно велико, что обеспечивает преодоление усилия надмембранной пружины и удаление толкателя от запорного шарикового клапана. При полной нагрузке разрежение в надмембранной полости не обеспечивает удержание мембраны. Запорный элемент под действием пружины мембраны через толкатель открывает запорный клапан. Пружина перемещает мембрану 4. Топливо из поплавковой камеры поступает по каналу и через открытый канал заполняет подмембранную полость. Затем под действием разрежения топливо через жиклер экономайзера поступает в эмульсионный колодец параллельно топливному потоку, проходящему через ГТЖ, к распылителю и в главный воздушный канал, обогащая горючую смесь.

Порог срабатывания клапана выбирают таким образом, чтобы его открытие происходило при достижении более низких величин разрежений за дросселем. Топливный клапан экономайзера начинает открываться, когда дроссельная заслонка второй камеры и разрежение составляют примерно 16,0 кПа (120 мм рт. ст.). Расход топлива через экономайзер 0,6--0,8 кг/ч.

В экономайзере применяют топливный жиклер с маркировкой 40 и демпфирующий жиклер 16 с маркировкой 30. Экономайзер с пневматическим приводом реализован преимущественно в карбюраторах производства ДААЗ. Применение экономайзера сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики.

Применение экономайзера с механическим или пневматическим приводом сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики, что ведет к повышенному расходу топлива и ВВ. В некоторых конструкциях, например в карбюраторе ДААЗ-1111-1107010 автомобиля ВАЗ-1111 "Ока", применяют одновременно эконостат с пневматическим приводом и инерционный экономайзер (Рисунок 1.19).

Рисунок 1.19 - Эконостат карбюратора ВАЗ-1111

Устройство содержит трубку 3, сообщенную с поплавковой камерой ниже уровня топлива, и распылитель эконостата 2, размещенный перед малым диффузором вторичной камеры. Эконостат обогащает горючую смесь второй камеры на режимах, близких к максимальным, при полностью открытых дроссельных заслонках.

Инерционный экономайзер содержит трубку 4, размещенную в поплавковой камере над уровнем топлива, и распылитель 7 с косым срезом, размещенный в малом диффузоре. Распылитель выполнен в виде прямоугольной щели высотой 4,0 и 5,25 мм и шириной 2,4 мм соответственно в первой и второй камерах карбюратора. Площади прямоугольных щелей эквивалентны площади круга диаметром 3,5 и 4,0 мм, которые приняты в качестве маркировки распылителей 3,5 и 4,0. Данный экономайзер обеспечивает обогащение горючей смеси при движении автомобиля на подъеме, при резких ускорениях, а также для обеспечения устойчивой работы двигателя на левом вираже автомобиля.

Применение экономайзера с механическим или пневматическим приводом сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики, что ведет к повышенному расходу топлива и выбросу вредных веществ. В двухкамерных карбюраторах с последовательным открыванием дроссельных заслонок очень часто подобный экономайзер не применяют. В этом случае его функции выполняет вторичная камера, отрегулированная на обогащенную горючую смесь, а первичная -- на обедненную. В таких карбюраторах обогащение происходит не при полном открывании дроссельной заслонки вторичной камеры, а в момент вступления ее в работу карбюратора. Подобная конструкция обеспечивает снижение расхода топлива в эксплуатации, поскольку карбюратор преимущественно работает в первичной камере.

Режим ПХХ представляет собой вынужденное вращение коленчатого вала двигателя при движении автомобиля по инерции с отпущенной педалью управления дросселем и выключенной передачей. ЭПХХ обеспечивает отключение подачи топлива через систему холостого хода во время движения автомобиля под уклон, во время торможения автомобиля двигателем, при переключении передач, а также при остановке двигателя.

Порог срабатывания ЭПХХ является одним из важнейших его параметров, характеризуемых величиной открытия дросселя и частотой вращения коленчатого вала, сущность установления которого заключается в следующем. Во время режима ПХХ впускной тракт очищается от ТП. В этом случае цилиндры остывают, а топливо в каналах XX отсутствует. Если нажать на педаль управления дроссельной заслонкой и открыть клапан ЭПХХ, то в каналах автономной СХХ и в ВТ новый поток эмульсии образует ТП, поступающие в цилиндры двигателя с некоторой задержкой.