Презентация, доклад на тему Методическая разработка урока по предмету МДК 01.01. Устройство автомобилей на тему: Система питания карбюраторного двигателя

3-карбюратор; 4- рукоятка ручного управления воздушной заслонкой;
5-рукоятка ручного управления дроссельными заслонками;6- педаль подачи топлива;7- топливопроводы;8- указатель уровня топлива;9- датчик
Указателя уровня топлива;10- топливный бак;11- пробка горловины топливного бака; 12- кран;13- выпускная труба глушителя;14- фильтр-отстойник; 15-глушитель;16- приемные трубы глушителя;17- выпускной грубопровод; 18-топливный насос.

уровня топлива; 3 — карбюратор; 4 — воздушный фильтр;  5 — топливный насос; 6 — шланг подвода нагретого воздуха; 7 — выпускной трубопровод; 8 — дополнительный глушитель; 9 — основной глушитель; 10 — труба глушителя; 11 — топливопровод 

собой легкоиспаряющееся жидкое топливо, получае­мое из нефти двумя способами: прямой перегонкой и кре­кинг-процессом

Для нормального сгорания в цилиндрах двигатели и получения от двигателя максимальной мощности необхо­димо, чтобы бензин, применяемый в качестве топлива, обладал определенными свойствами. К основным свойст­вам бензинов относятся: плотность, удельная теплота сгорания, испаряемость и склонность к детонации. Кроме того, бензин не должен вызывать коррозии металла и должен сохранять свои качества длительное время без изменения.

Плотностью называют массу одного кубического сан­тиметра вещества, выраженную в граммах. Плотность автомобильных бензинов колеблется в пределах 0,70 ... 0,76 г/см3 (при температуре 20 °

сгорании 1 кг топлива. Удельная теплота сгорания автомобильных бен­зинов колеблется в пределах 44100 ... 46200 кДж/кг.

Испаряемость является одним из главнейших показа­телей, характеризующих качество бензина, так как при хорошей испаряемости облегчается пуск холодного двига­теля, уменьшается конденсация паров бензина в цилиндрах двигателя, в результате чего меньше разжижается масло.

Склонность топлива к детонации. При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25 ... 30 м/с и давление в цилинд­ре нарастает плавко.
При применении топлива более низкого качества, перегреве двигателя, установке очень раннего момента воспламенения часть смеси начинает гореть со скоростью, доходящей до 2000 м/с. Такое взрывное сгорание смеси называется детонацией.

металлические стуки, мощность двигателя падает, появляется черный дым из глушителя. Наиболее отрицательно явление детонации сказывается на состоянии деталей кривошипно-шатунного механизма, где воз­можно разрушение поверхности вкладышей подшипников и разрушение отдельных деталей.
Склонность топлива к детонации условно оценивается октановым числом. Чем выше октановые числа бензинов, тем топливо меньше склонно к детонации. Октановые числа бензинов для автомобильных двигателей колеблются ь пределах 92 ... 98. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой сте­пенью сжатия".

быстро, каж­дый такт в двигателе, работающем с частотой вращения коленчатого вала 2000 об/мин, совершается за 0,015 с. Горение жидкого топлива происходит относительно мед­ленно, а необходимо, чтобы сгорание топлива в цилиндре происходило за более короткое время, чем совершается какой-либо такт. Повысить скорость сгорания до 25 ... 30 м/с можно лишь при том условии, что жидкое топливо будет размельчено на мельчайшие капельки, а затем испа­рено. Образование мельчайших капелек достигается рас­пылением и испарением топлива, а быстрое сгорание про­исходит благодаря тщательному перемешиванию этих па­ров с необходимым количеством воздуха.

воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха — топливо сго­рает все, но остается неиспользованной часть кислорода в воздухе.
Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необхо­димо 15 кг воздуха. Смесь такого состава носит название нормальной.

Однако при соотношении 1 : 15 полного сгорания топлива не происходит и часть его теряется.
Для полного сгорания соотношение топлива и воздуха должно быть 1 : 17 ...1 : 18, такая смесь носит название обедненной.

Вследствие избытка воздуха в обедненной смеси понижается ее теплота сгорания, что приводит к снижению скорости сгорания и мощности двигателя.

это возможно при соот­ношении топлива и воздуха 1 : 13, такая смесь называется обогащенной. При таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и экономичность двигателя ухуд­шается, зато удается получить от него наибольшую мощность.
При соотношении топлива и воздуха меньше 1 :13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижаются. Смесь такого состава называется богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1 : 18, скорость ее горения также резко снижается, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной.

Когда содержа­ние воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не вос­пламеняется.

работа на ма­лой частоте вращения коленчатого вала (холостой ход), работа при частичных нагрузках (средние нагрузки), работа при полных нагрузках и работа при резком увели­чении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала. Для каждого из режимов работы состав смеси должен быть разным.

При пуске холодного двигателя условия смесеобразова­ния очень плохие: двигатель холодный, большая часть топлива конденсируется на стенках цилиндров и во впуск­ном трубопроводе, а скорость потока воздуха невелика, так как коленчатый вал двигателя проворачивается с ма­лой частотой. Для обеспечения пуска холодного двигателя смесь должна быть богатой с тем чтобы возместить ту часть топлива которая конденсируется на стенках цилиндров.

приборе, называемом карбюратором. Действие карбюратора основано на принципе пульверизации . Воздух, проходящий с большой скоростью у вершины трубки, погруженной в жидкость, создает разрежение, в результате которого жидкость по трубке поднимается и под действием струи воздуха распыливается.

В поплавковой камере расположен запорный механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана с седлом. В смесительной камере, выполненной в виде трубы, располагается узкая горловина — диффузор, в которую выведена трубка — распылитель из поплавковой камеры. В начале распылителя расположено отверстие строго определенного сечения и формы — жиклер. Ниже диффузора расположен дроссель.
При заполнении поплавковой камеры уровень топлива повышается, поплавок, всплывая, давит на клапан и закрывает отверстие в седле .Если топливо не расходуется, то подача его в поплавковую камеру прекращается и уровень топлива остается постоянным. Выходное отверстие распылителя расположено несколько выше уровня топлива в поплавковой камере  (1—2 мм).

впуска (впускной клапан открыт) разрежение из цилиндра двигателя передается через впускное отверстие, открытое клапаном, в смесительную камеру. Скорость воздуха, проходящего в диффузоре карбюратора, увеличивается, создавая в нем разрежение. За счет разности давлений в поплавковой (атмосферное) и смесительной (ниже атмосферного) камерах топливо начнет вытекать через распылитель. Проходящим воздухом струя этого топлива разбивается на капли и, испаряясь, интенсивно перемешивается с воздухом.
 

Количество подаваемой в цилиндр горючей смеси изменяется открытием дросселя или увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Уровень топлива в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, открывая    отверстие в седле запорного клапана, и топливо снова поступает в поплавковую камеру.

а смесительная  камера — для   приготовления смеси из паров топлива и воздуха.
Простейший карбюратор может обеспечить приготовление смеси необходимого состава только при одном определенном установившемся режиме, т. е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и постоянно открытом дросселе. Практически работа двигателя все время происходит при переменных нагрузках и переменной частоте вращения коленчатого вала.

Для обеспечения работы двигателя карбюратор при каждом изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала должен готовить строго определенный, наивыгоднейший для данного режима состав горючей смеси.

смеси необходимого состава на разных режимах работы двига­теля. Чтобы получить необходимый состав горючей смеси в диапазоне от малых до больших нагрузок, в карбюратор введена главная дозирующая система.
Для получения смеси богатого состава, необходимого для пуска двигателя, карбюратор оборудуют системой пуска. Работа двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала при холостом ходе обеспечивается системой холостого хода, которая приготавливает смесь богатого состава, когда дроссель почти закрыт. Необ­ходимый состав смеси при полных нагрузках и при рез­ком увеличении частоты вращения коленчатого вала до­стигается введением в карбюратор устройств — экономай­зера и ускорительного насоса.

дозирующей системой. В карбюраторах применяют главную дозирую­щую систему с пневматическим торможением топлива , состоящую из топливного и воздушного жиклеров и диффузора постоянного сечения.
С увеличением нагрузки (открытия дросселя) или ча­стоты вращения коленчатого вала скорость потока воздуха в диффузоре, а следовательно, и разрежение у вершины распылителя повышается, в результате чего увеличива­ется истечение топлива из топливного жиклера, и смесь будет обогащаться. Для обеспечения получения смеси обедненного состава установлен воздушный жиклер, тор­мозящий истечение топлива в результате снижения раз­режения у топливного жиклера.

воздуха через воздушный жиклер, и через рас­пылитель будет поступать уже не топливо, а эмульсия и в диапазоне от малой частоты вращения режима холостого хода до полных нагрузок смесь будет необходимого обед­ненного состава.

Система холостого хода. При работе двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала в режиме хо­лостого хода от него требуется небольшая мощность, следовательно, дроссель почти закрыт и в цилиндры необ­ходимо- подать небольшое количество горючей смеси. Вследствие того, что дроссель прикрыт, разрежение у рас­пылителя настолько мало, что топливо из распылителя главной дозирующей системы поступать не будет. Топливо на этом режиме подведено за дроссель, где наибольшее раз­режение.

каналов и регулировочного винта. При работе на малой частоте вра­щения коленчатого вала в режиме холостого хода раз­режение через отверстие в стенке смесительной камеры передается в канал, а оттуда к топливному жиклеру холостого хода.
Топливо поступает к топливному жиклеру холостого хода из распылителя главного жиклера, поднимается по вертикальному каналу и поступает в горизонтальный ка­нал. Из горизонтального канала топливо направляется в вертикальный эмульсионный канал, в который сверху через воздушный жиклер поступает воздух.
В дальнейшем к эмульсии добавляется воздух из верх­него отверстия, расположенного выше дросселя. Эмуль­сия попадает в смесительную камеру через нижний канал, заканчивающийся отверстием, расположенным за дрос­селем. Количество поступающей эмульсии изменяют ре­гулировочным винтом, ввернутым в нижний канал.

хода, а также для плавного перехода с малой частоты вращения коленчатого вала режима холостого хода к средним на­грузкам, когда дроссель уже начнет открываться, а по­дачи топлива из распылителя главного жиклера еще не будет.
При открытом дросселе разрежение за ним будет передаваться не только на нижний регулируемый канал, но и на верхний При этом из обоих каналов будет поступать эмульсия, обеспечивая плавный переход от малой частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу к средним нагрузкам

пуска двигателя, в карбюраторе устанавливают воздушную заслонку с автоматическим клапаном. В момент пуска двигателя воздушную заслонку при­крывают при помощи троса из кабины водителя а дроссель автоматически приоткрывается. При таком положении заслонок большое разрежение (несмотря на малую частоту вращения коленчатого вала) создается как в смесительной камере, так и под дросселем и топливо обильно истекает из главной дозирующей системы и си­стемы холостого хода, воздух в необходимом количестве поступает через открывающийся автоматический клапан, горючая смесь получается богатого состава и двигатель легко пускается. Как только двигатель будет пущен, воздушную заслонку необходимо постепенно открыть.

пуске двигателя кнопку управления воздушной заслонки вдвигают на 3/4—2/3 ее полного хода и вследствие несимметричного располо­жения заслонки на оси поток воздуха, давя на большую часть заслонки, открывает ее. При такой конструкции заслонки смесь предохраняется от излишнего переобогащения при пуске двигателя и в то же время не дает двигателю остановиться, автоматически обогащаясь при снижении частоты вращения коленчатого вала.

В момент пуска двигателя воздушную заслонку при­крывают при помощи троса из кабины водителя , а дроссель автоматически приоткрывается

коленчатого вала) создается как в смесительной камере, так и под дросселем и топливо обильно истекает из главной дозирующей системы и си­стемы холостого хода, воздух в необходимом количестве поступает через открывающийся автоматический клапан, горючая смесь получается богатого состава и двигатель легко пускается. Как только двигатель будет пущен, воздушную заслонку необходимо постепенно открыть.
В приводе заслонки имеется пружина, стремящаяся удерживать ее закрытой, но при пуске двигателя кнопку управления воздушной заслонки вдвигают на 3/4—2/3 ее полного хода и вследствие несимметричного располо­жения заслонки на оси поток воздуха, давя на большую часть заслонки, открывает ее. При такой конструкции заслонки смесь предохраняется от излишнего переобогащения при пуске двигателя и в то же время не дает двигателю остановиться, автоматически обогащаясь при снижении частоты вращения коленчатого вала.

смеси обедненного состава, однако при полной нагрузке двигателя от него требуется максимальная мощ­ность, которая может быть получена только при обогащен­ной смеси. Обогащение смеси в карбюраторе должно осу­ществляться не только при полком открытии дросселя (полная нагрузка), но и при разгоне автомобиля, когда дроссель открыт не полностью.
Обогащение смеси в карбюраторе осуществляется при помощи экономайзера, подающего дополнительное топливо в смесительную камеру. Он состоит из седла, в котором размещен клапан с пружиной, жиклера экономайзера и деталей привода: рычага, серьги, тяги, планки и штока. Рычаг привода неподвижно закреплен 'на оси дросселя. При открытии дросселя до 3/4 шток, перемещаясь вниз, еще не касается клапана и он под действием пру­жины закрыт, т. е. дополнительной подачи топлива нет и в карбюраторе работает главная дозирующая система.

давит на клапан и, преодолевая усилие пружины, открывает его. Дополнительное топливо начнет поступать из поплавко­вой камеры через отверстие в седле и жиклер в распыли­тель главной дозирующей системы, обогащая смесь, что позволяет получить от двигателя максимальную мощность

камеру карбюратора, а увеличение подачи топлива через жик­леры и распылители наступает не сразу, а через опреде­ленный промежуток времени, что приводит к резкому обеднению смеси и к остановке двигателя. Для обеспече­ния приемистости двигателя, т. е. способности к резкому переходу от малых к большим нагрузкам, карбюраторы имеют насос-ускоритель.
Ускорительный насос состоит из колодца, поршня с пружиной, штока, планки, тяги, рычага и двух клапанов: обратного и нагнетательного. Полость под поршнем заполнена топливом, поступающим через откры­тый обратный клапан.

При плавном открытии дросселя поршень насоса-уско­рителя, плавно опускаясь вниз, вытесняет топливо об­ратно в поплавковую камеру, так как при этом обратный клапан открыт.

давит на топливо, которое закрывает обратный клапан, и, открыв нагнетательный, через распылитель подается в смесительную камеру. Пружина, разжимаясь, продол­жает перемещать поршень вниз в течение 1—2 с, необ­ходимых для более продолжительного впрыска топлива. Если во всех рассматриваемых системах и устройствах топливо поступало в смесительную камеру под действием разности давления воздуха, то насос-ускоритель подает топливо принудительно.

воздушного патрубка с крышкой поплавковой камеры, корпуса и двух нижних патрубков. В воздушном патрубке размещена воздушная заслонка с автоматическим клапаном, а в крышке поплав­ковой камеры — сетчатый фильтр и запорный клапан. В корпусе карбюратора находятся поплавковая камера и две смесительные камеры с диффузорами, экономайзер с механическим приводом, ускорительный насос и жик­леры. В нижних патрубках размещены две дроссельные заслонки на общей оси, связанной с ограничителем ча­стоты вращения коленчатого вала.

обслуживает четыре цилиндра. При работе двигателя на средних нагрузках топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры, а затем через жиклеры полной мощности в эмульсионные каналы (рис. 42). В этих кана­лах к топливу подмешивается воздух, поступающий из воздушных жиклеров и жиклеров системы холостого хода. Образовавшаяся эмульсия попадает в смесительные камеры через кольцевые щели малых диффузоров. Под­держание постоянного состава обедненной смеси проис­ходит за счет торможения топлива воздухом. Работа карбюратора при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу показана на рис. 43

через отверстия в стенках смесительных камер в каналы системы холо­стого хода. Через главные жиклеры топливо из поплав­ковой камеры поступает к жиклерам холостого хода. По пути к топливу через воздушные жиклеры, а затем через отверстия над дроссельными заслонками подмешивается воздух. Полученная эмульсия поступает через регулируемые отверстия под дроссельные заслонки, где смешиваясь с основным потоком воздуха, образует обогащенную смесь

холодного дви­гателя может быть обеспечен только при богатой горючей смеси. Приготовление такой смеси обеспечивается при­крытием воздушной заслонки; дроссельные заслонки в это время будут приоткрыты.
Большое разрежение в смесительных камерах и под дроссельными заслонками вызывает обильное истечение топлива из жиклеров главной дозирующей системы и системы холостого хода, создавая этим богатую смесь, необходимую для пуска двигателя.
Топливо поступает из поплавковой камеры через главный жиклер к жиклеру полной мощности, а затем в эмульсионный канал, где оно тормозится воздухом, поступающим через воздушный жиклер. Часть топлива, прошедшая главный жиклер, поступает в жиклер холо­стого хода, где, смешиваясь с воздухом, образует эмуль­сию, которая по каналам через отверстия в смесительной камере попадает под дроссельные заслонки.

счет дополнительной подачи топлива экономайзером к жиклерам полной мощности. При других нагрузках клапан экономайзера закрыт.
Топливо в основном дозируется главным жиклером, так как жиклеры полной мощности имеют большее сече­ние. При положении дроссельных заслонок, близком к полному открытию, планка ускорительного насоса, соединенная с тягой, перемещает толкатель вниз и откры­вает клапан экономайзера. Топливо по каналам поступает к жиклерам полной мощности, сечение которых рассчи­тано на приготовление смеси обогащенного состава.

помощи насоса-ускори­теля, привод которого связан с рычагом заслонок, серьгой и тягой. Резкое перемещение штока и поршня вниз соз­дает напор топлива, поэтому обратный шариковый клапан закрывается и топливо по каналу поступает к распыли­телю насоса-ускорителя, открывая нагнетательный клапан. Струя впрыснутого топлива ударяется о стенки малых диффузоров, разбивается на мельчайшие частицы, обогащая смесь для обеспечения приемистости двигателя.
С целью снижения уровня токсичности отработавших газов и уменьшения расхода топлива на модернизирован ном автомобиле ЗИЛ-130 установлен карбюратор К-90 (рис. 47), унифицированный с карбюратором К-88АМ. Основным отличием карбюратора К-90 является примене­ние экономайзера принудительного холостого хода с электронным автоматическим управлением.

установленного в ка­бине за щитком приборов, датчиков частоты вращения ко­ленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, углового положения дроссельных заслонок и двух электромагнитных клапа­нов, встроенных в ка­налы системы холостого хода карбюратора К-90.
Датчик углового по­ложения дроссельных заслонок представляет собой электрический контактный выключа­тель, установленный на карбюраторе.

Выключа­тель посылает электри­ческий сигнал в блок управления при закры­том положении дрос­сельных заслонок.

В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала исполь­зуется прерыватель-рас­пределитель системы за­жигания. Электронный блок управления соединяется проводом с выводом К добавочного резистора. Электри­ческие импульсы поступают в блок управления с частотой, кратной частоте вращения коленчатого вала.

датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика частоты вращения коленчатого вала. Блок управления срабатывает при работе двигателя в режиме принудительного холостого хода (торможение двигателя, когда педаль управления дроссельными заслонками отпущена и дроссельные за­слонки карбюратора полностью закрыты, температура охлаждающей жидкости более 60 °С, а частота вращения коленчатого вала более 1000 мин-1).

При этих условиях блок управления включает электро­магнитные клапаны, которые закрывают каналы системы холостого хода.

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала до минимальной или при увеличении частоты вращения после нажатия на педаль управления дроссельными за­слонками блок управления включает электромагнитные клапаны и двигатель начинает работать в нормальном режиме.

смесительные ка­меры в этих карбюраторах работают параллельно.
Для ограничения частоты вращения коленчатого вала служит ограничитель (рис. 50), который состоит из центро­бежного датчика (расположенного на крышке распредели­тельных шестерен двигателя), приводимого в действие от распределительного вала, и диафрагменного исполни­тельного механизма, конструктивно объединенного со сме­сительной камерой карбюратора и воздействующего на дроссельные заслонки. При частоте вращения коленчатого вала двигателя ниже максимальной клапан датчика от­крыт. Полость вакуумной камеры над диафрагмой через открытый клапан соединена с воздушным патрубком карбюратора, а полость под диафрагмой соединена со смесительной камерой. Создаваемое при этом разрежение под диафрагмой имеет небольшое значение и вал дроссель­ных заслонок свободно поворачивается в сторону откры­тия под действием пружины.

под действием центробежной силы, преодолевая натяжение пружины, перемещается и перекрывает отверстие ротора, прекращая доступ воздуха из воздушной горловины карбюратора в полость под диафрагмой. В этот момент разрежение из смесительной камеры карбюратора через жиклеры полностью передается в полость над диафрагмой и создает силу, которая перемещает диафрагму вверх, преодолевая натяжение пружины, и через рычаг и шток прикрывает дроссельные заслонки. При этом уменьшается поступление горючей смеси в цилиндры двигателя и ча­стота вращения коленчатого вала двигателя не повы­шается. С приводом от педали вал дроссельных заслонок связан ведущим и ведомым кулачками (рис. 51). При отпускании педали управлении дроссельными заслонками кулачок муфты давит на выступы валика и прикрывает заслонки, натягивая при этом пружину. В момент нажатия на педаль управления дроссельными заслонками кулачок отходит, и дроссельные заслонки под действием натянутой пру­жины открываются.

и двух ручек на панели приборов (рис. 52). Педаль и ручка управления дроссельными заслонками служат для воз­действия на них. Второй ручкой управляют воздушной заслонкой. Педаль управления соединена с осью дроссель­ных заслонок при помощи системы тяг и рычагов, которые возвращаются в исходное положение пружиной. Одна из тяг привода имеет упругое соединение, предотвращающее поломку привода при нажатии на педаль после полного открытия дроссельных заслонок. Ручки управления дрос­сельными и воздушной заслонками соединены с ними гибкими тягами. Ручкой управления дроссельными заслонками можно установить и зафиксировать требуемую частоту вращения коленчатого вала, например, при прогреве двигателя. Рукояткой воздушной заслонки регулируют ее поло­жение.