Карбюраторы двигателей грузовых автомобилей и автобусов
На двигателях грузовых автомобилей семейств ЗИЛ, «Урал» и ряде моделей автобусов ЛиАЗ, ЛАЗ устанавливают карбюраторы К-88АТ или К-90.
Указанные карбюраторы по многим смеседозирующим системам и узлам унифицированы за исключением системы холостого хода. Это является основным отличием карбюратора К-90, так как у него в каналах холостого хода установлены два электромагнитных клапана и контактный датчик положения дроссельных заслонок, которые входят в ранее рассмотренную систему (см. рис. 2) экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ). Это обеспечивает
снижение уровня токсичности отработавших газов и уменьшение расхода топлива автомобилями и автобусами, на которых устанавливаются карбюраторы типа К-90.
Карбюратор К-88АТ. Карбюратор (рис. 1) имеет две смесительные камеры, каждая из которых предназначена для питания одного ряда цилиндров. Карбюратор состоит из четырех основных частей: корпуса 10 воздушной горловины, корпуса 6 поплавковой камеры и диффузоров, корпуса 51 смесительных камер и пневмо-инерционного ограничителя 41 максимальной частоты вращения коленчатого вала. Для балансировки карбюратора служит канал 28, соединяющий воздушную горловину с поплавковой камерой 55, в результате чего в них уравновешивается давление и устраняется влияние загрязнения воздухоочистителя на состав горючей смеси. Поддержание необходимого состава обедненной горючей смеси в карбюраторе достигается торможением топлива воздухом. Для этой цели смесительные камеры имеют самостоятельные главные дозирующие устройства с входящими в них воздушными жиклерами 19, а также малым 21 и большим 62 диффузорами, улучшающими процесс смесеобразования в результате повышения в них скорости воздуха. Каждая смесительная камера имеет самостоятель
ную систему холостого хода с питанием из колодцев 57 жиклеров 61 полной мощности. Общими для обеих камер карбюратора являются горловина с воздушной заслонкой 23 и сетчатым фильтром 32, поплавковая камера 55 с поплавком 31 и запорным клапаном 33, экономайзер 1 и ускорительный насос 5 с форсункой 26. В обеих смесительных камерах дроссельные заслонки 63 закреплены на одной оси 68 и открываются одновременно.
Управление дроссельными заслонками 63 осуществляется из кабины водителя педалью 6 (см. рис. 8.1) или рукояткой 5, а управление воздушной заслонкой — с помощью рукоятки 4. Обе смесительные камеры карбюратора работают одновременно, и процессы смесеобразования в них одинаковы, поэтому работу карбюратора рассмотрим на примере работы одной из смесительных камер.
При пуске и прогреве двигателя воздушную заслонку 23 (см. рис. 8.16) закрывают, а так как она конструктивно через систему тяг связана с осью 68 дроссельной заслонки 63, то последняя несколько приоткрывается. В результате этого в смесительной камере создается разрежение, что обеспечивает обогащение горючей смеси в результате интенсивного истечения топлива из кольцевой щели 20 малого диффузора 21 и эмульсии из отверстий 59 и 60 канала 30 холостого хода. Наряду с этим обогащение горючей смеси происходит и из-за нескольких нажатий на педаль дроссельной заслонки, в результате чего поршень 7 ускорительного насоса перемешается вниз и дополнительно через форсунку 26 впрыскивает топливо в малый диффузор 21.
В момент начала работы двигателя в случае несвоевременного открытия воздушной заслонки 23 под действием разности давлений отк рывается предохранительный клапан 22, что предотвращает сильное обогащение горючей смеси.
При малой частоте вращения коленчатого вала на режиме холостого хода дроссельная заслонка 63 прикрыта, поэтому разрежение в диффузоре недостаточно для истечения топлива.
Максимальное разрежение создается за дроссельной заслонкой, которое передается через отверстия 60 и 59 в эмульсионный канал 30 и к жиклеру 16 холостого хода. Под действием этого разрежения топливо из поплавковой камеры 55 через главный жиклер 56 и колодец 57 жиклера полной мощности поступает в колодец 17, а затем к жиклеру 16 холостого хода. При этом необходимый для образования эмульсии воздух поступает из воздушной горловины через верхнее отверстие жиклера 16 холостого хода, а также из воздушного жиклера 19 и жиклера 61 полной мощности.
Образовавшаяся богатая горючая смесь движется по каналу 30, в конце которого к ней дополнительно подсасывается воздух из верхнего щелевидного отверстия 59, и через нижнее отверстие 60 эмульсия поступает в пространство смесительной камеры за дроссельной заслонкой и далее в цилиндры двигателя.
По мере открытия дроссельной заслонки увеличивается разрежение у верхнего отверстия 59 и эмульсия начинает поступать из обоих отверстий. Этим достигается плавный переход двигателя от работы на режиме холостого хода к работе под нагрузкой, которая обеспечивается главной дозирующей системой.
При работе двигателя на холостом ходу качество горючей смеси регулируют винтом 58, а частоту вращения коленчатого вала — ввернутым в корпус привода карбюратора упорным винтом, изменяющим степень прикрытия дроссельной заслонки.
При малых и средних нагрузках двигателя переход от режима холостого хода к режиму частичных нагрузок происходит по мере открытия дроссельной заслонки. При этом система холостого хода плавно прекращает подачу эмульсии, а так как разрежение и скорость воздуха в диффузорах возрастают, то в работу вступает главная дозирующая система. К топливу, поступающему из поплавковой камеры через главный жиклер 56 и жиклер 61 полной мощности, подмешивается воздух из воздушного жиклера 19. Образовавшаяся при этом эмульсия поступает в кольцевую щель 20 малого диффузора 21. С увеличением разрежения в малом диффузоре компенсация состава горючей смеси достигается поступлением дополнительного воздуха из жиклера /6 холостого хода, в результате чего уменьшается разрежение около жиклера 61 полной мощности и в колодце 57. Таким образом, воздух, поступающий через воздушные жиклеры 19 и 16, тормозит истечение топлива из главного жиклера 56, и горючая смесь обедняется до необходимого состава.
При больших нагрузках двигателя обогащение горючей смеси осуществляется экономайзером 1 с механическим приводом, состоящим из кинематически связанных рычага 69 привода дроссельных заслонок и штока 8 привода ускорительного насоса и экономайзера, на конце которого закреплена планка 11. При открытии дроссельной заслонки 63 более чем на 80% планка 11 перемещается вниз и через направляющую 15 и пружину 14 нажимает: на шток 13, который, воздействуя на толкатель 3, открывает шариковый клапан 2 экономайзера, и дополнительное количество топлива поступает по каналу 64 к жиклеру 61 полной мощности. В результате этого происходит обогащение горючей смеси и двигатель развивает полную мощность.
При резком открытии дроссельных заслонок (режим ускорения) кратковременное обогащение горючей смеси происходит в результате подачи дополнительного топлива из колодца ускорительного насоса 5, а также резервного топлива, находящегося в колодце 57 над жиклером 61 полной мощности. Резкое открытие дроссельной заслонки сопровождается быстрым перемещением штока 8 и планки 11 вниз. При этом давление под поршнем /возрастает, обратный шариковый клапан 4 закрывается, а топливо по каналу 67 через игольчатый клапан 66 поступает в колодец 65 форсунки 26. Затем через жиклер 27 форсунки топливо подается в смесительную полость 25, где оно смешивается с воздухом и в виде тонких струй впрыскивается через распылитель 24 в смесительную камеру для обогащения горючей смеси.
Связь поршня 7 с планкой 11 осуществляется через шток 9 и пружину 12, которая необходима для обеспечения затяжного впрыскивания топлива. Установка нагнетательного игольчатого клапана 66 исключает возможность поступления воздуха под поршень 7 при его быстром подъеме, а также устраняет подсасывание топлива из колодца ускорительного насоса на средних и больших нагрузках двигателя при постоянном положении дроссельной заслонки.
Пневмоинерционный ограничитель 41 (см. рис. 8.16) максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя состоит из центробежного датчика инерционного типа и исполнительного механизма с вакуумно-мембранным приводом на ось дроссельных заслонок.
Центробежный датчик установлен на крышке распределительных шестерен. В корпусе 35датчика, закрытом пластмассовой крышкой, установлен ротор 40, вал 38 привода которого в передней части уплотнен сальником. На этом же конце вала имеется паз для концевого выступа валика 22 узла привода ротора от распределительного вала (см. рис. 5.4).
Исполнительный механизм установлен на корпусе 51 (см. рис. 8.16) смесительных камер. Между разъемными плоскостями крышки 44 и корпуса 45 вакуумной камеры установлена мембрана 43, соединенная с верхним концом штока 46. На оси 68 дроссельных заслонок установлен рычаг 49, соединенный одним плечом с нижним концом штока 46 мембраны, а другим — с пружиной 50, под действием которой рычаг 49 поворачивается и удерживает дроссельные заслонки 63 в открытом положении. Так как ось 68 может проворачиваться на некоторый угол относительно валика рычага привода заслонок из-за их шарнирно-вильчатого соединения, то при срабатывании ограничителя дроссельные заслонки прикрываются независимо от положения педали управления подачей топлива.
Пространство над мембраной 43 вакуумной камеры при помощи трубопровода 42 и канала 34 сообщается с полостью ротора 40, а через канал 48, жиклеры 47, 52 и каналы 54, 53 это же пространство соединяется со смесительной камерой карбюратора. Пространство под мембраной через канал 29 постоянно сообщается с воздушным патрубком карбюратора.
Если частота вращения коленчатого вала двигателя не превышает максимального значения, то ротор 40 датчика, вращаясь, не развивает достаточной центробежной силы, и клапан 36 датчика, удерживаемый пружиной 39, не закрывает отверстие седла 37 клапана. При этом пространство над мембраной 43 сообщается с воздушной горловиной через трубопровод 42, канал 34, полость ротора 40 и трубопровод 18, а пространство под мембраной — через канал 29. Таким образом, давление воздуха снизу и сверху мембраны 43 одинаковое и шток 46 не воздействует на механизм привода дроссельных заслонок.
При частоте вращения коленчатого вала 3 100...3 200 об/мин клапан 36 развивает значительную центробежную силу, при этом
пружина 39 растягивается и клапан закрывает отверстие в седле 37, перекрывая доступ воздуха из воздушной горловины в пространство над мембраной 43. Последнее через канал 48 и жиклеры 47 и 52 сообщается со смесительной камерой карбюратора, вследствие чего в этом пространстве создается разрежение. Так как пространство под мембраной через канал 29 соединяется с воздушной горловиной, то давление под мембраной становится выше давления над ней. Из-за разности давлений мембрана 43 поднимается вверх вместе со штоком 46, который, преодолевая натяжение пружины 50, перемещает рычаг 49 и прикрывает дроссельные заслонки 63.
В результате прикрытия дроссельных заслонок уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и обеспечивается поддержание максимальной частоты вращения коленчатого вала в заданных пределах (3 100...3 200 об/мин).
