Самостійна робота № 6 (10 год.)

ТЕМА: Система живлення карбюраторних двигунів

МЕТА:  Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення карбюраторних двигунів

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:

1 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 87-103

2 Лудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів : підручник / О.А. Лудченко. – К. : Вища шк., 2007. – с. 296-303

ПЛАН

1 Призначення системи живлення

2 Загальна будова й робота системи живлення

3 Паливо для карбюраторних двигунів

4 Поняття про детонацію ДВЗ

5 Визначення поняття: паливна суміш, робоча суміш, склад паливної суміші

6 Вимоги до паливної суміші. Вплив складу паливної суміші на економічність та потужність ДВЗ

7 Забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами

8 Найпростіший карбюратор. Призначення, будова, робота найпростішого карбюратора. Вимоги до карбюратора, його недоліки

9 Особливості безпеки при користуванні системою живлення карбюраторних двигунів

10 Головна дозуюча система, призначення, тип систем карбюраторів ,що вивчаються, їх будова, робота

11 Допоміжні системи та пристрої

ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ

1 Призначення системи живлення

Система живлення двигуна призначена для збереження, очищення і подачі палива, очищення і подачі повітря, приготування пальної суміші потрібного складу для роботи двигуна на різних режимах і випуску відпрацьованих газів

2 Загальна будова й робота системи живлення

Система живлення складається з паливного бака, датчика і покажчика рівня палива, паливного насоса, паливних фільтрів, паливопроводів, повітряного фільтра, карбюратора, впускного і випускного трубопроводів, а також системи випуску відпрацьованих газів (трубопроводи, глушники).

Суміш готується поза циліндра ( в карбюраторі )- зовнішнє сумішоутворення. В циліндрі двигуна пальна суміш змішується з відпрацьованими газами і перетворюється в робочу суміш. До системи живлення карбюраторних двигунів входять: карбюратор, паливний бак, фільтри для очищення палива і повітря, паливопідкачующий насос, впускний і випускний трубопроводи, глушник.

Принцип дії системи живлення карбюраторного двигуна наступний. При обертанні колінчастого вала двигуна починає діяти паливний насос, який засмоктує через сітчастий фільтр паливо з бака і по паливопроводу нагнітає його в поплавкову камеру карбюратора. При русі поршня вниз (такт впуску) під дією розрідження з розпилювача карбюратора витікає паливо, а через повітряний фільтр засмоктується очищене повітря. В змішувальній камері карбюратора струмінь повітря розпилює паливо і, змішуючись з ним, утворює пальну суміш, яка по впускному трубопроводу через відкритий впускний клапан надходить в циліндр двигуна, де, перемішуючись з залишками відпрацьованих газів утворює робочу суміш. При русі поршня вгору відбувається стиск робочої суміші (такт стиску) і її згоряння (робочий хід). Продукти згоряння (відпрацьовані гази) через випускний клапан, який відкривається, по трубопроводах і надходять в глушник і далі в атмосферу (такт випуску).

Паливний бак має заливальну горловину, а також внутрішні перегородки для запобігання різким переміщенням палива й датчик покажчика рівня палива. Фільтри –відстійники застосовуються для грубого й тонкого очищення палива. Паливопідкачувальний насос призначається для подавання палива з бака в поплавцеву камеру карбюратора. Повітряний фільтр установлюється на карбюраторі й очищає повітря,що надходить у нього, від пилу. Впускний трубопровід сполучає карбюратор із циліндрами двигуна. Випускний трубопровід призначається для відведення відпрацьованих газів із циліндрів. Глушник, що його встановлюють під двигуном, зменшує шум під час випускання відпрацьованих газів

3 Паливо для карбюраторних двигунів

Карбюраторні двигуни працюють на бензині—рідкому паливі, що легко випаровується, яке добувають із нафти прямою перегонкою або крекінгом.

Крекінг—перероблення нафти та її фракції з розпадом важких молекул для добування моторних палив. Крекінг буває термічний і каталітичний.

У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до температури 500...600 °С в умовах високих тисків (4...5 МПа). Каталітичний крекінг відбувається за одночасної дії високої температури й каталізаторів і тиску приблизно 0,1 МПа. Вихід бензину — до 70 % кількості сировини.

Двигун може розвивати максимальну потужність лише за умови, що бензин має певні характеристики й властивості, основні з яких: питома теплота згорання, випарність, схильність до детонації. Крім того, бензин не повинен спричиняти корозію металу й має зберігати свою початкову якість тривалий час без змін.

Для автомобільних бензинів температура початку википання становить 35 °С, википання 10 % - 55...70 °С, 50 % - 100...125 °С, 90 % — 160...180 °С і кінця википання — 185...205 °С.

Автомобільні бензини, за винятком бензину АИ-98, поділяються на літні та зимові. Останні містять збільшену кількість фракцій, які легко випаровуються, що поліпшує умови пуску

Бензин маркується літерно-цифровими індексами. Марки застосовуваних автомобільних бензинів: А-72, А-76, А-92, АИ-93, АИ-98 (літера «А» означає, що бензин автомобільний; цифри відповідають найменшому октановому числу бензину, визначеному моторним методом; літера «Й» вказує на те, що октанове число визначено дослідним методом).

Питома теплота згорання- це кількість теплоти, що виділяється під час згорання 1 кг палива.

Випарність оцінюється за фракційним складом, який характеризується температурами викіпання 10, 50 та 90% бензину.

Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину

4 Поняття про детонацію ДВЗ

Детонація - це дуже швидке ( вибухове ) згорання робочої суміші в циліндрах двигуна,що супроводжується дзвінкими стуками у двигуні, чорним димом із вихлопної труби, перегріванням і втратою потужності. При цьому відбувається прискорене спрацювання деталей кривошипно-шатунного механізму та обгорання головок клапанів.

Для визначення октанового числа бензину його порівнюють із сумішшю двох палив: ізооктану й гептану.

Ізооктан слабко детонує, й для нього октанове число умовно беруть за 100. Гептан сильно детонує,й для нього октанове число взято за 0.

Якщо суміш складається з 76% ізооктану та 24% гептану, то за детонаційними властивостями октанове число такого бензину дорівнює 76. Чим вище октанове число бензину, тим менша ймовірність детонації.

5 Визначення поняття: паливна суміш, робоча суміш, склад паливної суміші

Суміш повітря і палива називають паливною сумішшю. Суміш повітря, бензину й залишкових газів називається робочою сумішшю.

Для повного згорання палива потрібна певна кількість кисню, що міститься в повітрі.

Визначено, що для повного згорання 1 кг бензину треба 15 кг повітря. Суміш такого складу називається нормальною. Збіднена пальна суміш містить на 1 кг бензину 15. .17 кг повітря. Бідна пальна суміш має в своєму складі понад 17 кг повітря на 1 кг бензину. Багата пальна суміш на 1 кг бензину має менше ніж 13 кг повітря.

6 Вимоги до паливної суміші. Вплив складу паливної суміші на економічність та потужність ДВЗ

Для нормальної роботи двигуна на різаних режимах потрібно мати різний склад пальної суміші. Під час пуску холодного двигуна сумішоутворення дуже погане, пальна суміш, яка готується в карбюраторі, має бути багатою, щоб компенсувати ту частину палива, котре конденсується на стінках циліндрів. На холостому ходу для стійкої роботи двигуна потрібна збагачена пальна суміш. На середніх навантаженнях, коли від двигуна не вимагається повної потужності, для забезпечення його економічної роботи пальна суміш має бути збідненою. На повних навантаженнях, коли потрібна найбільша швидкість згорання суміші, щоб від двигуна дістати максимальну потужність, суміш має бути збагаченою. У разі різкого збільшення навантаження або частоти обертання колінчастого вала суміш має бути різко збагаченою, в противному разі двигун зупиниться. Процес приготування пальної суміші певного складу поза циліндрами двигуна називається карбюрацією. а прилад, в якому відбувається цей процес,-- карбюратором. Для характеристики пальної суміші важливе не тільки кількісне співвідношення між пальним і повітрям, а й стан пального в суміші. Чим краще розпилене пальне і рівномірніше розподілена суміш по циліндрах двигуна, тим краща якість суміші й ефективніша робота двигуна. Нерівномірне переміщення пального й повітря і нерівномірний розподіл суміші між циліндрами двигуна погіршують антидетонаційні властивості двигуна,знижують економічність, призводять до нестійкої роботи при малих навантаженнях і на холостому ходу.

7 Забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами

Найбільшою токсичністю має вихлоп карбюраторних ДВЗ за рахунок більшого викиду СО, Лишайник, СпНт та ін Дизельні ДВС викидають у великих кількостях сажу, яка в чистому вигляді не токсична. Однак частинки сажі несуть на своїй поверхні частки токсичних речовин, у тому числі і канцерогенних. Сажл може тривалий час перебувати по зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час впливу токсичних речовин на людину. Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу, що надходять в атмосферу у складі відпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна - джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди ЗІ збільшуються в 4 - 5 разів.Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря досить токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етилової рідиною, потрапляє в атмосферу з відпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2, 5 - 3 кг свинцю в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині. ДВЗ займають провідне місце серед автономних джерел енергії для потреб транспорту, сільського господарства, будівництва, військової техніки, тобто для визначальних галузей господарства будь-якої країни. Тому їхній вплив на людське середовище носить глобальний характер.

8 Найпростіший карбюратор. Призначення, будова, робота найпростішого карбюратора. Вимоги до карбюратора, його недоліки

Найпростіший карбюратор складається з поплавцевої та змішувальної камер. У першій є поплавець шарнірно закріплений на осі, а також голчатий клапан. У змішувальній камері розташовано дифузор і дросельну заслінку. Дифузор забезпечує збільшення швидкості повітряного потоку в центрі змішувальної камери, а дросельною заслінкою змінюють прохідний переріз для пальної суміші й тим самим регулюють ту її кількість, що надходить з карбюратора в циліндри двигуна.

Сполучаються камери трубкою, в яку з боку поплавцевої камери вгвинчено паливний жиклер, а кінець трубки з боку змішувальної камери становить, розпилювач. Рівень палива в поплавцевій камері має бути на 1,5…2,0 мм нижчий від краю розпилювача.

Під час роботи двигуна, коли поршень рухається від ВМТ до НМТ і впускний клапан відкритий, у змішувальній камері карбюратора створюється рух повітря, швидкість якого збільшується при проходженні дифузора, досягаючи 50…150 м/с і біля кінця розпилювача виникає розрідження. Паливо з розпилювача надходить у змішувальну камеру, де перемішується з повітрям, утворюючи пальну суміш. Поплавцева камера за допомогою поплавця та голчастого клапана безперервно підтримує нормальний рівень палива.

У міру відкривання дросельної заслінки зростає частота обертання колінчастого вала, при цьому збільшується швидкість руху повітря в змішувальній камері карбюратора, внаслідок чого зростають швидкість витікання бензину з розпилювача та кількість повітря, що проходить через дифузор. Однак кількість бензину, який проходить крізь жиклер і потім витікає з розпилювача зростає швидше, внаслідок чого співвідношення бензину й повітря в пальній суміші змінюється в бік збагачення.

Отже, найпростіший карбюратор забезпечує роботу двигуна тільки на одному певному режимі. Тому сучасні карбюратори обладнуються додатковими пристроями й системами, що усувають недоліки найпростішого карбюратора.

9 Особливості безпеки при користуванні системою живлення карбюраторних двигунів

Перш ніж приступити до роботи, необхідно завчасно підготувати робоче місце, перевірити справність інструменту, розташувати його так, щоб зручно було ним користуватися. Потім потрібно перевірити справність припливно-витяжної вентиляції та освітлення, щільність кріплення трубопроводів сальників; наявність захисного фартуха і миючої рідини.

На стендах обкатки, регулювання та випробування паливної апаратури перевірити пускові пристрої, контрольно-вимірювальні прилади, магістральні газопроводи і щільність їх з'єднання. Після цього випробувати роботу стенду. При розбиранні вузлів паливного насоса слід надійно закріплювати вузли в кондукторах розбірного верстака; при вивертанні і загортанні шліцьових гвинтів користуватися викруткою, ширина робочої частини якої повинна відповідати діаметру головки гвинта.

10 Головна дозуюча система, призначення, тип систем карбюраторів ,що вивчаються, їх будова, робота

Головний дозувальний пристрій забезпечує поступове збіднення суміші в разі переходу від малих навантажень двигуна до середніх. У карбюраторних автомобілях застосовують спосіб компенсації суміші, який називають пневматичним гальмуванням палива. У карбюраторі з пневматичним гальмуванням палива в міру відкривання дросельної заслінки збільшується розрідження в дифузорі. Кількість палива, що надходить крізь головний жиклер і його розпилювач, також збільшуватиметься. Однак збагаченню суміші перешкоджає надходження повітря крізь повітряний жиклер і розпилювач.

Надходження повітря в канали головного дозувального пристрою зменшує розрідження, що діє на головний жиклер, внаслідок чого паливо витікає з нього під дією того розрідження, яке виникає в колодязі, а не у вузькому перерізі дифузора.

У результаті з розпилювача у повітряний потік витікає не бензин, а його суміш з невеликою кількістю повітря. Цю суміш називають емульсією.

Добиранням каліброваних отворів головного й повітряного жиклерів забезпечується економічний склад пальної суміші.

11 Допоміжні системи та пристрої

Система холостого ходу призначається для приготування пальної суміші на малій частоті обертання колінчастого вала двигуна.

Економайзер призначається для збагачення пальної суміші на повних навантаженнях. Коли дросельна заслінка відкрита більше ніж на 75…85% паливо до розпилювача надходитиме тепер не тільки крізь головний жиклер, а й крізь клапан економайзера, отже, забезпечується збагачення пальної суміші.

Прискорювальний насос призначається для збагачення суміші в разі різкого відкриття дросельної заслінки. Крізь нагнітальний клапан, що відкрився, й жиклер-розпилювач у змішувальну камеру додатково впорскується бензин, і пальна суміш короткочасно збагачується. Пусковий пристрій, виконаний у вигляді повітряної заслінки, призначається для збагачення суміші під час пуску й прогрівання холодного двигуна.

Обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала, що встановлюється на двигуні вантажного автомобіля, запобігає підвищеному спрацюванню деталей двигуна.

ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні):

Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови та експлуатації двигунів різних мотелів автомобілів і тракторів

ФОРМА КОНТРОЛЮ

Перевірка конспектів

ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д.