Приборы топливоподачи и очистки воздуха

Топливный бак

Емкость топливных баков, служащих для хранения топлива, рассчитывают на 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Баки изготовляют сварными из двух штампованных сварных половин. Форма топливного бака зависит от места его размещения на автомобиле. Размещают бак в местах, наиболее защищенных от удара при возможных столкновениях автомобиля.

В верхней части бак имеет заливную горловину, которая может иметь сетчатый фильтр. Заливная горловина герметично закрывается крышкой, которая может иметь впускной и выпускной клапаны для сообщения с окружающей средой. В некоторых случаях эти клапаны устанавливаются на баке в виде отдельного корпуса. На легковых автомобилях для простоты конструкции вместо клапанов бак с окружающей средой соединяют вентиляционной трубкой. Однако в этом случае потери топлива вследствие его испарения будут больше.

Для повышения жесткости стенки бака имеют выштамповки, а внутри — перегородки, которые также играют роль волнорезов при резких перемещениях топлива.

Для определения количества топлива, находящегося в баке, в нем размещают датчик уровня топлива, который подключается к указателю, расположенному на щитке приборов в кабине водителя. Топливо из бака отбирается через трубку, на которой установлен сетчатый фильтр.

Топливные фильтры

Механические примеси в топливе являются причиной засорения системы и быстрого изнашивания деталей топливоподающей аппаратуры. Поэтому в карбюраторных двигателях топливо, прошедшее очистку, не должно содержать механических примесей размером более 15—20 мкм. Для этого в системах подачи топлива двигателей грузовых автомобилей предусматривают последовательную очистку топлива в нескольких фильтрах.

Предварительная (грубая) очистка топлива производится в фильтрах-отстойниках, устанавливаемых между топливным баком и топливным насосом, где топливо поступает в корпус 3 (рис. 7.16, а) фильтра через отверстие 4 и, пройдя фильтрующий элемент 5, выходит из корпуса через отверстия 2. В металлическом стакане 7 из топлива отстаивается вода и механические примеси, которые могут быть выпущены че­рез отверстия, закрываемые пробкой 9.

Рис. 7.16. Топливные фильтры: а — грубой очистки; бив — тонкой очистки; 1 — стакан; 2-выходное отверстие; 3 — корпус; 4 — входное отверстие; 5 — фильтрующий элемент; 6 — вы­ступы; 7— отверстия; 8 — пластины; 9 — пробка; 10 — керамический фильтрующий элемент; 11 — скоба; 12 — латунная сетка

Фильтрующий элемент 5 представляет собой набор тонких пластин с отверстиями 7 и штампованными выступами 6, благодаря которым в собранном виде между пластинами остаются щелевые зазоры, которые задерживают механические примеси размером более 0,05 мм.

Вторичная очистка (тонкая) осуществляется фильтром, устанавливаемым между топливным насосом и карбюратором. Топливо через входное отверстие 4 (см. рис. 7.16, б) подается в стеклянный или пластмассовый стакан 7, который прижимается скобой 77 к корпусу 3. Из стакана топливо поступает в пористый керамический элемент Ю, где оно подвергается тонкой очистке, и затем через выходное отверстие 2 подается к карбюратору. Керамические элементы обеспечивают тонкую очистку топлива от механических частиц размером 0,012—0,015 мм.

Двигатели легковых автомобилей оборудуются только фильтром тонкой очистки (см. рис. 7.16, в) с фильтрующим элементом из латунной сетки 12, установленной на алюминиевом или капроновом патроне.

Принцип работы такого фильтра аналогичен работе фильтра с керамическим фильтрующим элементом. Двигатели современных легковых автомобилей могут оборудоваться неразборным фильтром тонкой очистки топлива с бумажным фильтрующим элементом.

Топливный насос

Топливный насос служит для принудительной подачи топлива из топливного бака в карбюратор. На отечественных автомобильных карбюраторных двигателях применяют мембранные топливные насосы, отличающиеся один от другого главным образом числом клапанов, а также формами корпуса и рычага привода.

На рис. 7.17 показан топливный насос двигателя ГАЗ-53А. Насос состоит из трех частей: корпуса 2, клапанной головки 7 и крышки 6.

Отлитый из цинкового сплава корпус, головка и крышка соединены между собой винтами. В корпусе на оси 14 установлен вильчатый рычаг 13, прижимаемый пружиной 12 к эксцентрику распределительного вала двигателя. Вильчатым концом рычаг охватывает шток 10 мембраны 3, которая отжимается верхней пружиной 9. Края мембраны зажаты между корпусом и головкой насоса. В центральной части мембраны закреплен шток. В головке насоса смонтированы клапаны: два всасывающих 4 и один нагнетательный 8. Над всасывающими клапанами размещен сетчатый фильтр 5. Рычаг 7 ручной подкачки топлива закреплен неподвижно на валике 77 и удерживается в нижнем положении пружиной, установленной на валике между рычагом и корпусом насоса.

Под действием эксцентрика распределительного вала двигателя рычаг 13 сжимает пружину 9 и перемещает через шток 10 мембрану 3 вниз. Объем полости над мембраной увеличивается, вследствие чего в ней создается разрежение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и топливо поступает в эту полость, проходя сетчатый фильтр. После того как эксцентрик распределительного вала освободит рычаг 13, мембрана 3 переместится вверх под действием пружины 9. При этом в полости над мембраной повысится давление, под действием которого закроются всасывающие клапаны 4 и откроется нагнетателный клапан 8, а топливо поступит в головку и затем по трубопроводу в фильтр тонкой очистки.

Рис. 7.17. Топливный насос: / — рычаг ручной подкачки топлива; 2 — корпус; 3 — мембрана; 4— всасывающий клапан; 5 — фильтр; 6 — крышка; 7— головка; 8 — нагнетательный кла­пан; 9 — пружина мембраны; 10 — шток; 77 — валик рычага ручной подкачки топлива; 12 — пружина рычага; 13 — рычаг; 14 — ось

Производительность топливных насосов грузовых автомобилей 100—180 л/ч, а максимальный перепад давления при нулевой подаче 20—30 кПа. Наибольшая подача насоса в 3—5 раз превышает максимальный расход топлива двигателем. Однако пружина 9 подобрана так, что ее сила упругости не может преодолеть силы, действующей на запорную иглу в поплавковой камере карбюратора. Поэтому когда поплавковая камера заполнена, мембрана насоса остается в нижнем положении, а рычаг 13 перемещается вхолостую.

Таким образом, насос изменяет количество подаваемого топлива соответственно расходу двигателем.

Поплавковая камера карбюратора может быть заполнена топливом перед пуском двигателя с помощью устройства для ручной подкачки. При качании рукой рычага 1 валик 11, поворачиваясь, отжимает рычаг 13 насоса вниз или отпускает его. В результате этого топливо засасывается в полость над мембраной и затем нагнетается в карбюратор. Эксцентрик распределительного вала при этом не должен касаться рычага 13.

Воздухоочистители

В воздухе всегда присутствует пыль от 0,0001 до 0,1 г/м³ (высокая запыленность), а иногда даже до 2 г/м³ (нулевая видимость). При попадании в цилиндр пыль, смешиваясь с маслом, образует абразивную пасту, которая резко повышает интенсивность изнашивания трущихся пар (цилиндр—поршень, поршень—кольца, кольца—цилиндр). Поэтому воздух при подаче в цилиндры нужно подготовить — очистить от пыли.

Воздух очищают тремя способами:

• фильтрация — загрязненный воздух проходит через фильтрующий элемент (чаще всего из специальной бумаги);

• инерционный — движущийся с большой скоростью воздух резко меняет направление движения. Под действием возникающих при этом центробежных сил из потока воздуха к стенкам корпуса выбрасываются тяжелые механические примеси;

• контактный — в процессе движения воздух контактирует с липким веществом (маслом), к которому и прилипают механические частицы.

В воздухоочистителях используется комбинированный способ очистки. Различают «сухие» и «мокрые» воздухоочистители.

Требования, предъявляемые к воздухоочистителям:

• высокая степень очистки воздуха;

• малое сопротивление проходу воздуха, чтобы не снижать наполнение цилиндров;

• простота конструкции и технического обслуживания.

«Сухие» воздухоочистители (рис. 7.18) применяются на большинстве автомобилей. Их основой является одноразовый фильтрующий элемент 9, в котором между крышками запрессованы края фильтровальной бумаги. Для лучшей очистки и меньшего сопротивления воздуху поверхность бумаги должна быть большой. Чтобы уменьшить размеры фильтра, бумагу складывают гармошкой. Поверх гармошки размещают обечайку из плотного картона для предохранения фильтровальной бумаги от повреждения, а с наружной стороны фильтрующего элемента — дополнительный поролоновый фильтр 3. В таком виде фильтрующий элемент устанавливается в корпус 8, закрывается крышкой 10 и стягивается барашковой гайкой 1. В холодное время года посредством термопереключателя 5 обеспечивается забор подогретого воздуха из зоны выпускного трубопровода.

Рис. 7.18. Воздухоочиститель двигателя автомобиля марки «ВАЗ» «сухого» типа: 1 — барашковая гайка; 2 — шайба; 3 — дополнительный фильтр; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — термо­переключатель; 6 — рычаг переключателя; 7 — приемный патрубок подогретого воздуха; 8 — корпус; 9 — фильтрующий элемент; 10 — крышка

Ранее имели большее распространение, применяются и в настоящее время воздухоочистители «мокрого» типа (рис. 7.19).

При работе двигателя в результате разрежения во впускном трубопроводе загрязненный воздух через воздухозаборник 5 поступает в крышку-переходник 4 и через кольцевую щель 3 направляется вниз к масляной ванне 1 и отражателю 8. У поверхности масла воздух резко изменяет направление и движется к фильтрующему элементу 2, набивка которого -

Рис. 7.19. Масляно-инерционный воздухоочиститель «мокрого» типа: 1 — масляная ванна; 2 — фильтрующий элемент; 3 — кольцевая щель; 4 — крышка-переходник; 5 — воздухозабор­ник; 6 — патрубок; 7— корпус; 8 — отражатель; 9 — переходник крепления

может быть из капронового волокна или металлической сетки. При изменении направления движения воздуха крупные частицы пыли продолжают по инерции двигаться вниз и оседают в масле (первая ступень очистки).

Воздух, захватывая частицы масла, несет его на набивку фильтрующего элемента, которая, таким образом, всегда смочена маслом. Проходя через фильтрующий элемент 2, воздух освобождается от мельчайших частиц пыли (вторая ступень очистки), повторно изменяет направление движения и через переходник 9 поступает в карбюратор, а через патрубок 6 отбора воздуха к компрессору.