Карбюрация

Карбюрация
Карбюратор должен обеспечивать:
1) достижение в зависимости от режима работы двигателя такого
сочетания количественного и качественного регулирования
массы и состава поступающей в цилиндры топливно-воздушной
смеси, при котором создаются оптимальные условия
эксплуатации двигателя;
2) возможно большую однородность состава смеси, т.е. возможно
лучшее раздробление топлива, его перемешивание с воздухом и
испарение (это обеспечит улучшение экономичности двигателя,
понижение токсичности отработавших газов и уменьшение износов
цилиндропоршневой группы);
3) надежный пуск двигателя в разных температурных условиях и его
устойчивую работу при малой частоте вращения коленчатого вала на
холостом ходу;
4) простоту и надежность конструкции, облегчающие обслуживание и
ремонт всех его систем;
5) возможность изменения регулировок систем карбюратора в
зависимости от технического состояния двигателя и условий
эксплуатации.
Рис. 1. Схема элементарного карбюратора
Расход воздуха через диффузор карбюратора составляет (кг/с)
GB   Д a Д 2  к p Д
где αд — коэффициент сжатия струи (αд = 0,97...0,98);
аД — площадь поперечного сечения диффузора.
Где μд = aд φд— коэффициент расхода топлива диффузора.
Для современных карбюраторов с воздушным фильтром μд= 0,8...0,92.
Опыты показывают, что рационально спроектированные диффузоры в
диапазоне разрежений Δра = 2... 15 кПа имеют практически
постоянный коэффициент расхода.
На основании уравнения Бернулли для сечений О—О и Ж—Ж можно
определить скорость истечения топлива в жиклере и прийти к
выражению расхода топлива через жиклер (кг/с)
GТ   Ж a Ж 2( Д  hT g ) T
где μж — коэффициент расхода топлива жиклера;
аж — площадь проходного сечения жиклера, м2;
рт — плотность топлива, кг/м3.
Коэффициент цж зависит от конструкции жиклера, перепада
давлений, обусловливающего истечение топлива, температуры
топлива. Для бензина с рт = 751 кг/м3 при температуре 200С в
диапазоне Ар = 2..8 кПа значение μж = 0,82...0,86.
Характеристика элементарного карбюратора не соответствует
требованиям двигателя. Опытная проверка и данные регулировочных
характеристик показывают, что требуемые составы смеси на основных
режимах функционирования двигателя должны быть следующие:
1) пуск двигателя — а = 0,4..0,6;
2) холостой ход и малые нагрузки — а = 0,6...0,8;
3) средние нагрузки — а = 1,05...1,15;
4)большие нагрузки — а = 0,8...0,9;
5) режим разгона автомобиля — а = 0,8...0,95.
Удовлетворение этих требований приводит нас к характеристике
идеального карбюратора.
Рис. 6. Схема системы холостого хода:
Т— топливный жиклер холостого хода; 2 — канал;
3 — воздушный жиклер; 4,5 — отверстия; 6,7 — регулировочные винты
Главная дозирующая система служит для постепенного обеднения
смеси на режимах от малой нагрузки до нагрузки, близкой к
максимальной. Ее принципиальная схема показана на рис. 7. Это схема с
пневматическим торможением топлива, получившая наибольшее
распространение в автомобильных карбюраторах. Обеднение смеси
обеспечивается с помощью воздушного жиклера 5, расположенного в
верхней части эмульсионной трубки 6 с отверстиями. При открывании
дроссельной заслонки воздух поступает не только через диффузоры 1 и
2 в главном воздушном канале 3, но и через воздушный жиклер 5 в
эмульсионную трубку 6 и тем самым снижает разрежение у топливного
жиклера 8. Этот жиклер соединяет поплавковую камеру 7 и
эмульсионный колодец 9. Чем выше разрежение в диффузоре
карбюратора, тем больше проходит воздуха через жиклер 5 и тем
больше тормозится истечение топлива из поплавковой камеры.
Эмульсия попадает в главный воздушный канал 3 через распылитель 4.
Рис. 7. Главная дозирующая система