4.1. Сисстема питания карбюраторного двигателя
Система питания двигателя включает в себя приборы и устройства, предназначенные для хранения запаса, подачи и очистки топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси нужного состава и отвода продуктов сгорания. В систему питания (рис. 4.1) карбюраторного двигателя входят: карбюратор, топливный бак, топливные фильтры, топливный насос, топливопроводы, воздухоочиститель, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель.
На двигателях ЗМЗ-53-ll и ЗИЛ-130 установлены двухкамерные карбюраторы соответственно К-126Б и К-88АМ.
Рис. 4.1. Система питания и выпуска отработавших газов двигателя автомобиля ЗИЛ-130:
1 — клапан подвода воздуха к воздушному фильтру; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздушной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельными заслонками; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — топливопроводы; 8 — указатель уровня топлива; 9 — датчик указателя уровня топлива; 10— топливный бак; 11 — крышка горловины топливного бака; 12 — кран; 13 — выпускная труба глушителя; 14 — фильтр-отстойник; 15 — глушитель; 16 — приемные трубы; 17 — выпускной трубопровод; 18 — фильтр тонкой очистки топлива; 19 — топливный насос
Карбюратор К-126Б (рис. 4.2) имеет общую на обе смесительные камеры балансированную поплавковую камеру 42, которая сообщается с атмосферой не непосредственно, а через канал 7, выведенный в полость воздушного патрубка карбюратора над воздушной заслонкой 11. При этом в случае сильного загрязнения воздушного фильтра горючая смесь не обогащается, так как топливо через жиклеры поступает под действием разности давлений в поплавковой камере и диффузоре, которая при изменении сопротивления в воздушном фильтре изменяться не будет. Каждая смесительная камера действует на четыре цилиндра двигателя.
Рис. 4.2. Карбюратор К-126Б:
1 — планка привода экономайзера и ускорительного насоса; 2 — шток поршня ускорительного насоса; 3— воздушный патрубок карбюратора; 4— промежуточный рычаг привода ускорительного насоса и экономайзера; 5 — воздушный жиклер с эмульсионной трубкой главной дозирующей системы; 6 и 36 — соответственно малый и большой диффузоры; 7 — балансировочный канал поплавковой камеры; 8—распылитель главной дозирующей системы; 9 и 15 — соответственно топливный и воздушный жиклеры системы холостого хода; 10 — клапан воздушной заслонки; 11— воздушная заслонка; 12 — форсунка-распылитель ускорительного насоса и экономайзера; 13 — винт крепления форсунки; 14 и 41 — соответственно нагнетательный и обратный клапаны ускорительного насоса; 16 — игольчатый клапан поплавковой камеры; 17 — сетчатый фильтр; 18 — поплавок; 19 — смотровое окно; 20 — пробка; 21 — вакуумная камера ограничителя частоты вращения коленчатого вала; 22 — диафрагма вакуумной камеры; 23 — клапан датчика; 24 — пружина; 25 — корпус ротора; 26 — регулировочный винт; 27 — валик дроссельных заслонок; 28 и 29 — соответственно вакуумный и воздушный жиклеры; 30 — манжета; 31 — главный топливный жиклер; 32 — дроссельная заслонка; 33 — регулировочные винты качества смеси; 34 — топливный жиклер системы холостого хода; 35 — отверстия системы холостого хода; 37 — нижний патрубок; 38 — топливный канал ускорительного насоса; 39 — канал экономайзера; 40 — рычаг привода дроссельных заслонок; 42 — поплавковая камера; 43 — клапан экономайзера; 44 — поршень ускорительного насоса; 45 — шток привода экономайзера
Главная дозирующая система и система холостого хода имеются в каждой смесительной камере. Ускорительный насос, экономайзер и пусковое устройство — общие на обе смесительные камеры карбюратора.
В экономайзер с механическим приводом входят клапан 43, общий для обеих камер, два жиклера и две форсунки-распылители 12, конструктивно объединенные с распылителями ускорительного насоса.
Ускорительный насос состоит из поршня 44, обратного 41 и нагнетательного 14 клапанов, двух форсунок-распылителей 12 и рычага 4 привода ускорительного насоса.
Воздушная заслонка с двумй автоматическими клапанами 10 — общая для обеих камер.
Карбюратор имеет вакуумную камеру для ограничения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Полость А вакуумной камеры соединена трубопроводами с датчиком, приводимым во вращение от распределительного вала двигателя.
Когда частота вращения коленчатого вала двигателя не превышает нормальную, клапан 23 датчика открыт и полость А над диафрагмой 22 сообщается с полостью Б под диафрагмой и с воздушным патрубком карбюратора. При этом разрежение, передаваемое из смесительной камеры в полость над диафрагмой, незначительно, и диафрагма под действием пружины удерживается в нижнем положении. При увеличении частоты вращения коленчатого вала сверх установленной клапан 23 датчика под действием центробежной силы, преодолевая сопротивление пружины, закрывается, разрежение из смесительной камеры через жиклеры полностью передается в полость А над диафрагмой, и диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 24, перемещается вверх, прикрывая дроссельные заслонки 32. В результате частота вращения коленчатого вала уменьшается.
Карбюратор К-88АМ (рис. 4.3) — с падающим потоком, двухкамерный, с балансированной поплавковой камерой. По устройству аналогичен карбюратору К-126Б и имеет все те же элементы. Главная дозирующая система включает: 2 главных жиклера 38, 2 топливных канала 27, 2 топливных колодца, закрытых пробками 28, 2 жиклера 7 полной мощности, 2 воздушных канала, 2 воздушных жиклера 8 и 2 кольцевых распылителя 10.
Рис. 4.3. Карбюратор К-88АМ: 1— корпус воздушной горловины; 2 — игольчатый клапан; 3 — сетчатый фильтр; 4 — пробка фильтра; 5 — балансировочный канал; 6 — жиклер системы холостого хода; 7 — жиклер полной мощности; 8 — воздушный жиклер; 9 — малый диффузор; 10 — распылитель ускорительного насоса; 11— воздушная полость; 12 — полый винт; 13 — воздушная заслонка; 14 — предохранительный клапан; 15 — основной толкатель; 16—пружина; 17 и 19—штоки; 18 — планка (поводок); 20 — корпус поплавковой камеры; 21 — поршень; 22 — промежуточный толкатель; 23 и 24 — шариковые клапаны; 25 — тяга; 26 — клапан экономайзера; 27, 30 и 35 — каналы; 28 — пробка; 29 — рычаг; 31 — нагнетательный клапан; 32 — винты регулировки системы холостого хода; 33 — прямоугольное отверстие; 34 — круглое отверстие системы холостого хода; 36 — дроссельная заслонка; 37 — корпус смесительных камер; 38 — главный топливный жиклер; 39 — поплавок; 40 — пружина поплавка
В систему холостого хода входят: 2 вертикальных и 2 наклонных топливных канала, 2 жиклера холостого хода (топливный и воздушный), 2 вертикальных и 2 фигурных эмульсионных канала, 4 входных отверстия 33 и 3 винта 32 регулировки системы холостого хода.
Экономайзер состоит из основного толкателя 15 с планкой 18 и пружиной, промежуточного толкателя 22 и клапана 24.
Ускорительный насос включает в себя: планку (общую с экономайзером), шток 17 поршня с пружиной 16, поршень 21 с манжетой, впускной шариковый клапан 23, топливный канал 30, нагнетательный игольчатый клапан 31, полый винт 12 и распылитель 10.
Карбюратор снабжен пневмоинерционным ограничителем максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (рис. 4.4), и соединен трубопроводом с воздушным патрубком карбюратора.
Рис. 4.4. Пневмоинерционный ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ-130: а — схема; б — расположение на двигателе; 1 — дроссельные заслонки; 2 и 4 — жиклеры; 3 — рычаг; 5 — пружина диафрагменного механизма; 6 — крышка диафрагменного механизма; 7 — диафрагма; 8 — шток; 9 и 10 — отверстия; 11 — кулачковая муфта; 12 — рычаг привода дроссельных заслонок; 13 и 14 — трубопроводы; 15 — пружина центробежного датчика; 16 — паз ротора для соединения с распределительным валом; 17 — сальник; 18 — крышка; 19 — винт регулировки натяжения пружины; 20 — пробка; 21 — ротор; 22 — втулка из порошкового материала; 23 — корпус датчика; 24 — канал; 25 — клапан; 26 — седло клапана; 27 — центробежный датчик; 28 — карбюратор; 29 — диафрагменный механизм
Управление карбюратором (рис. 4.5) осуществляется установленной на кронштейне пола кабины педалью 6, которая соединена с осью дроссельных заслонок при помощи системы тяг и рычагов, а также ручками управления 1 дроссельными и 2 воздушной заслонками.
Рис. 4.5. Привод управления карбюратором:
1 — ручка управления дроссельными заслонками; 2 — ручка управления воздушной заслонкой; 3 и 9 — кронштейны, удерживающие трос; 4 и 19 — оболочки тросов; 5 и 18 — тросы; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — кронштейн педали; 8 и 17 — тяги привода дроссельных заслонок; 10 и 14 — рычаги управления дроссельными заслонками; 11 — пружина тяги карбюратора; 12 — рычаг воздушной заслонки; 13 — карбюратор; 15 — тяга карбюратора; 16 — передаточный рычаг
Топливный бак (рис. 4.6) изготовлен из листовой стали с внутренними перегородками. Заливная горловина герметически закрывается пробкой, имеющей паровой и воздушный клапаны. На верхней стенке топливного бака расположены датчик 4 указателя уровня топлива и кран 6, соединенный трубками одним концом с фильтром-отстойником 1, а другим с фильтром 8. Для спуска осевших на дно бака металлических частиц в днище бака ввернута пробка.
Рис. 4.6. Топливный бак: 1 — фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления бака; 3 — хомут крепления бака; 4 — датчик указателя уровня топлива в баке; 5 — топливный бак; 6 — кран; 7 — приемная трубка; 8 — сетчатый фильтр; 9 — пробка бака; 10 — горловина
Топливные фильтры устанавливают по пути следования топлива для очистки его от механических примесей. Первый (сетчатый) фильтр расположен в наливной горловине бака.
Между баком и топливным насосом установлен фильтр-отстойник (рис. 4.7), который состоит из корпуса-крышки 2, отстойника 6 и фильтрующего элемента 4. Фильтрующий элемент собран из пластин, которые прижаты друг к .другу пружиной 9. Проходя через щели между пластинами и отверстиями, топливо очищается. Крупные механические примеси и вода, имеющиеся в топливе, собираются на дне отстойника и сливаются через закрытое пробкой 7 отверстие.
Рис. 4.7. Фильтр-отстойник: 1 — топливопровод, идущий к топливному насосу; 2 — корпус-крышка; 3 — топливопровод, идущий от топливного бака; 4 — фильтрующий элемент; 5 — стойка; 6 — отстойник; 7 — сливная пробка; 8 — стержень фильтрующего элемента; 9 — пружина; 10—пластина фильтрующего элемента; 11 — отверстие в пластине для прохода очищенного топлива; 12 — выступы на пластине; 13 — заглушки; 14 — болт крепления корпуса- крышки
Следующий (сетчатый) фильтр помещен в топливном насосе (см. рис. 4.9).
Между топливным насбсом и карбюратором установлен фильтр тонкой очистки топлива (рис. 4.8), состоящий из корпуса 1, стакана-отстойника 5 и керамического фильтрующего элемента 3.
Рис. 4.8. Фильтр тонкой очистки топлива: 1 — корпус фильтра; 2 — прокладка; 3 — фильтрующий элемент; 4 — пружина; 5 — стакан-отстойник; 6 — зажим стакана
И последний фильтр находится во входном отверстии карбюратора.
Топливный насос (рис. 4.9) диафрагменного типа служит для подачи топлива из топливного бака в карбюратор. Между головкой 7 и корпусом 8 установлена диафрагма 11, средняя часть которой соединена с штоком 10. Другим (нижним) концом шток соединен коромыслом 4, укрепленным на оси. Под диафрагмой на шток надеты уплотнитель и пружина. Сверху топливный насос имеет крышку 1.
Рис. 4.9. Схема работы топливного насоса: а — всасывание топлива; б — нагнетание топлива
В головке насоса помещены впускные 3 и выпускные 12 клапаны с пружинами и сетчатый фильтр 2.
Привод насос получает от эксцентрика 6 распределительного вала непосредственно через коромысло (у двигателя автомобиля ГАЗ-53) или через штангу 5 (у двигателя автомобиля ЗИЛ-130). У насоса предусмотрен также рычаг 9 ручной подкачки.
Когда эксцентрик набегает на штангу, последняя нажимает на коромысло, которое оттягивает вниз шток с диафрагмой (рис. 4.9,а).
При этом над диафрагмой создается разрежение, под действием которого топливо поступает из бака по топливопроводу в отстойник и далее через сетчатый фильтр и впускные клапаны в наддиафрагменную полость, При выходе эксцентрика из-под штанги (рис. 4.9,б) диафрагма под действием пружины поднимается вверх, создается избыточное давление топлива (0,017…0,023 МПа), под действием которого впускные клапаны закрываются, а выпускные открываются, и топливо подается по топливопроводу в поплавковую камеру карбюратора.
Когда игольчатый клапан карбюратора закрывается, топливный насос работает вхолостую, так как пружина, установленная под диафрагмой, не в состоянии поднять ее кверху, чтобы открыть игольчатый клапан поплавковой камеры. В это время двуплечий рычаг качается на своей оси свободно (холостой ход).
Топливопроводы изготовляют из металлических трубок и шлангов из топливостойкой резины и соединяют с приборами питания штуцерами и лакидными гайками.
Воздухоочиститель (рис. 4.10), устанавливаемый на изучаемых автомобилях инерционно-масляного типа состоит из корпуса 12 и крышки 9 с фильтрующим элементом 4 из капронового волокна. В нижней части корпуса размещается масляная ванна 2, заполняемая маслом до уровня метки, имеющейся снаружи корпуса.
Рис. 4.10. Воздухоочиститель двигателя автомобиля ЗИЛ-130: 1 и 8 — переходники; 2 — масляная ванна; 3 — отражатель; 4 — фильтрующий элемент; 5 — стяжной винт; 6 — гайка-барашек; 7 — винт с барашком; 9 — крышка; 10 — патрубок отбора воздуха в компрессор; 11 — кольцевая щель; 12 — корпус фильтра; 13 — полость
Загрязненный наружный воздух под действием разрежения в карбюраторе поступает через кольцевую щель 11 между корпусом и крышкой фильтра и движется вниз. У поверхности масла он резко поворачивает вверх и через переходник 1 поступает в карбюратор. При этом тяжелые крупные частицы пыли, продолжая движение по инерции, ударяются о слой масла и остаются в нем.
Впускной и выпускной трубопроводы служат соответственно для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и для отвода отработавших газов. Впускной трубопровод отливают из алюминиевого сплава, выпускной — из серого чугуна. На изучаемых двигателях имеются 2 выпускных трубопровода и две приемные трубы, сообщающиеся с общим глушителем. Трубопроводы соединены с головками блока цилиндров шпильками.
Глушитель (см. рис. 4.1) служит для уменычения шума при выходе отработавших газов в атмосферу. Он представляет собой трубу с отверстиями, помешенную внутри коробки из листовой стали. Пространство вокруг трубы разделено перегородками на несколько полостей.
Проходя через отдельные полости глушителя, газы остывают и теряют скорость, что уменьшает шум при их выходе в атмосферу.