Ранее уже были рассмотрены принципы смесеобразования, главная дозирующая система, особенности конструкции диффузора и дроссельной заслонки, система холостого хода и вспомогательные устройства карбюратора.
В этой, заключительной, публикации рассмотрим особенности карбюраторов для четырехтактных малолитражных двигателей.
В конце поста вас ждут ссылки на версию статьи в формате PDF. PDF версия включает все 6 опубликованных здесь по отдельности частей. Сохраните ее в своей библиотеке и перешлите интересующимся.
Помимо этого в конце приводится список литературы и заключительные слова автора по циклу публикаций «Карбюраторы мотоциклетного типа».
Общая проблематика смесеобразования
Общая проблема карбюраторов заключается в том, что скорость реакции двигателя на изменение положения дроссельной заслонки в действительности ограничена величиной разрежения, так как от нее зависит истечение топлива из главной дозирующей системы. В ранее рассмотренных конструкциях карбюраторов при резком открытии дросселя площадь сечения диффузора так же резко увеличивается. Однако это не приводит к одновременному резкому увеличению потребления воздуха двигателем, так как его обороты растут не столь быстро.
Получается, что расход воздуха не изменяется, а проходное сечение увеличивается — это ведет к уменьшению скорости потока и уменьшению разрежения. Другими словами, разрежение, за счет которого происходит истечение топлива из распылителя, уменьшается как раз в тот момент, когда подачу топлива надо увеличивать. Как следствие, из-за недостаточного разрежения часто приходится прикрывать дроссель для достижения требуемой динамики двигателя.
У карбюраторов, в которых сечение диффузора находится в прямой зависимости от положения ручки газа, обороты двигателя никак не влияют на смесеобразование. У карбюраторов с постоянным разрежением сечение диффузора и соответствующая подача топлива являются функциями не только открытия дросселя, но и оборотов двигателя. При такой конструкции карбюратора достигается оптимальная динамика работы двигателя, так как количество топлива всегда соответствует текущему количеству потребляемого воздуха.
Основные элементы в конструкции, регулировочные параметры
В конструкциях карбюраторов с постоянным разрежением есть два элемента для контроля скорости воздушного потока:
- Плоская дроссельная заслонка, управляемая водителем (a на рисунке ниже)
- Цилиндрическая заслонка с дозирующей иглой, приводимая в действие разрежением (b на рисунке ниже)
Элементы управления воздушным потоком
Рассмотрим цилиндрическую заслонку более подробно.
Продольное сечение карбюратора с постоянным разрежением
Цилиндрическая заслонка 1 соединена с вакуумной камерой через резиновую мембрану 2. Верхняя полость вакуумной камеры 3 одним или несколькими отверстиями 4 сообщается с наименьшим сечением диффузора — под цилиндрической заслонкой. Нижняя часть камеры 5 сообщается с атмосферой посредством канала 6, выведенного во входное устройство карбюратора.
В карбюраторах постоянного разрежения пружина 7 и отверстия в нижней части цилиндрической заслонки являются регулировочными элементами, так как совместно влияют на характеристику перемещения заслонки.
Принцип действия
Под действием разрежения заслонка поднимается, пока сила упругости пружины не уравновесит подъемную силу. При увеличении разрежения высота подъема заслонки увеличивается. При закрытом или частично открытом дросселе (плоская заслонка) разрежение под цилиндрической заслонкой мало́, поэтому заслонка лишь приподнята. При бо́льших открытиях дросселя скорость потока воздуха в диффузоре увеличивается, что вызывает пропорциональное увеличение подъема заслонки. При резком полном открытии дросселя цилиндрическая заслонка не открывается столь же быстро. Ее подъем зависит от набора оборотов двигателем, а не от механического воздействия ручки газа. Теперь становится понятно, как карбюратор с постоянным разрежением приготавливает смесь независимо от положения ручки газа.
Из рассмотреннного принципа работы следует, что высота подъема цилиндрической заслонки зависит от двух переменных:
- угол открытия плоского дросселя;
- обороты двигателя.
Эти два параметра задают условия работы двигателя, согласно которым происходит регулирование количества воздуха и топлива, поступающих в двигатель. Интересно, что работа главной дозирующей системы зависит от тех же параметров, что и работа системы электронного впрыска.
Сравнительная характеристика карбюраторов
Хоть данный тип карбюраторов и называется «с постоянным разрежением», в действительности численное значение величины пониженного давления не является константой в стогом смысле слова. Это хорошо видно на графике зависимости величины разрежения от расхода воздуха при полностью открытой дроссельной заслонке.
Зависимость величины разрежения от расхода воздуха
Из графика видно, что у карбюратора с постоянным разрежением разрежение в диффузоре сначала резко возрастает до некоторой величины, после чего продолжает медленно нарастать (кривая а). У карбюраторов, в которых дозирующая игла вместе с дроссельной заслонкой жестка связана с ручкой газа, эта зависимость гораздо более линейна (кривая б). Из-за существенной разницы в характере графиков термин «с постоянным разрежением» является вполне допустимым.
Заключение по циклу публикаций
Современные карбюраторы являются сложными устройствами, состоящими из ряда основных и вспомогательных систем, конструкции которых тщательно выверены. Для облегчения задачи понимания принципов функционирования и особенностей конструкции тех или иных систем, каждая из них была рассмотрена отдельно с описанием взаимовлияния. Перед этим были рассмотрены общие вопросы смесеобразования и выделены основные функции карбюратора. Системы рассматривались на примерах карбюраторов различных моделей с выделением плюсов и минусов конкретных решений. В ходе описания принципов функционирования отмечались возможные способы регулировки систем и давались практические рекомендации по осуществлению настройки. Таким образом, материал статьи и способ его изложения направлены на повышение компетентности читателя в вопросах работы с карбюраторами мотоциклетного типа.
Заключение от автора
Вот и подошел к концу цикл публикаций, посвященных карбюраторам. Вы, читатели, встретили его хорошо. Приятно видеть, что на хабре есть люди, интересующиеся машиностроением.
Благодаря вам роль автора хабра мне понравилась, так что встретимся еще под катом. А вот в каком хабе — вопрос открытый, ибо мир слишком интересен, чтобы ограничиться одним.
Выражаю большую благодарность всем, кто принял участие в подготовке работы. Особую благодарность выражаю Rightech_IoT за наибольший вклад в редактуру.
Скачать
Список литературы
- Горбачев И. С., Сойфер И. И., Карбюраторы мотоциклетного типа,-М.: Машиностроение, 1972 г.—176 с., ил.
- Ефимов С. И., Иващенко Н. А., Иванин В. И. и др., под общ. ред. Орлина А. С., Круглова М. Г., Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для вузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания», 3-е изд., переработ. и доп.-М.: Машиностроение, 1985 г.-456 с., ил.
- Веб-сайт www.dellorto.it
