Карбюраторы двигателей грузовых автомобилей

На V-образном двигателе автомобиля ЗИЛ-130 и его мо­дификациях устанавливается балансированный карбюратор К-88АМ (рис.38), имеющий 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 пневмоинерционного ограничителя 42 максимальной частоты вращения коленчатого вала. Для балансировки карбюратора слу­жит канал 28, соединяющий воздушную горловину с поплавковой камерой 55, вследствие чего в них уравновешивается давление и устраняется влияние загрязнения воздухоочистителя на состав горючей смеси. Если поплавковая камера не сбалансирована, т.е. сообщается непосредственно с атмосфе­рой, то при увеличении сопротивления воздухоочистителя вследствие его загрязнения возрастает разрежение в диффузоре, и горючая смесь значительно обогащается.

Поддержание необходимого состава обедненной горючей смеси в карбюраторе достигается путем торможения топлива воздухом. С этой целью 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 вследствие повышения в них скорости воздуха. Каждая смесительная камера имеет самостоятельную систему холос­того хода с питанием из колодцев 57 жиклера 61 полной мощности. Общими для обеих камер карбюратора являются горловина с воздушной заслонкой 23, 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 производится из кабины водителя педалью 6 (см. рис. 36) или рукояткой 5, а управление воздушной заслонкой - с помощью рукоятки 4. Обе смесительные камеры карбюратора работают одновремен­но, и их процессы смесеобразования одинаковы, поэтому ра­боту карбюратора рассмотрим на примере работы одной из смесительных камер (рис.38).

Работа карбюратора. При пуске и прогреве двига­теля воздушную заслонку 23 (рис.38) закрывают, а так как она конструктивно через систему тяг связана с осью 68 дроссельной заслонки 63, то последняя несколько приоткры­вается. Таким образом, в смесительной камере создается разрежение, что обеспечивает обогащение горючей смеси вследствие 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 вследствие нескольких нажатий на педаль дроссельной заслонки, в результате чего поршень 7 ускорительного насоса перемещается 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 открывается 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; оно 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 16 холостого хода, вследствие 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 производится экономайзером 1 с механичес­ким приводом, состоящим из кинематически связанных рычага 69 и штока 8, на конце которого закреплена планка 11. При открытии дроссельной заслонки 63 более чем на 85% планка 11 перемешается 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. Вследствие 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. Резкое открытие дроссельной заслонки сопровождается быстрым пе­ремещением штока 8 и планки 11 вниз. При этом давление под поршнем 7 возрастает, обратный шариковый клапан 4 за­крывается, а топливо из колодца 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 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. Пневмоинерционный ог­раничитель 42 (рис.38) максимальной частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя ЗИЛ-130 состоит из центробеж­ного датчика инерционного типа и исполнительного механизма с вакуумно-диафрагменным приводом на ось дроссельных заслонок.

Центробежный датчик установлен на крышке распре­делительных шестерен. В корпусе 35 датчика, закрытом пластмассовой крышкой, установлен ротор 40; его валик 38 в передней части уплотнен сальником. На этом же конце ва­лика имеется паз для концевого выступа узла привода рото­ра от распределительного вала. Пустотелый конец валика ротора вращается в металлокерамической втул­ке, смазка к которой поступает от фитиля, пропитанного маслом.

Исполнительный механизм установлен на корпусе 51 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, а другим -с пружиной 50, под действием которой поворачивается рычаг 49 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. Таким образом, прикрытие дроссельных заслонок не зависит от положе­ния рычага, связанного с педалью управления подачей топлива. Пространство над мембраной 43 вакуумной камеры с помощью трубопровода 41 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. Работа ограничителя. Если частота вращения коленчатого вала двигателя не превышает максимального значения, то ро­тор 40 (рис.38) датчика, вращаясь, не развивает достаточ­ной центробежной силы, и клапан 36, удерживаясь пружиной 39, не закрывает отверстие седла 37 клапана. При этом пространство над мембраной 43 сообщается с воздушной гор­ловиной через трубопровод 41, 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 свыше 3100⁺¹⁰⁰ 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, перемешает рычаг 49 и при­крывает дроссельные заслонки 63. Вследствие прикрытия дроссельных заслонок уменьшается количество горючей сме­си, поступающей в цилиндры, и обеспечивается поддержание максимальной частоты вращения коленчатого вала в заданных пределах (3100-3200 об/мин).

На V-образных восьмидилиндровых двигателях ЗМЗ-53 автомобилей ГАЗ-53А и их модификациях устанавливают кар­бюраторы К-126Б, которые по устройству и принципу дейст­вия смесеобразующих систем, а также конструкции ограничи­теля максимальной частоты вращения коленчатого вала ана­логичны карбюратору К-88АМ.