Карбюратор К-84М

Карбюратор К-84М (рис. 29) двухкамерный, с падающим потоком горючей смеси и уравновешенной поплавковой камерой; предназначен для двигателя автомобиля ЗИЛ-157К.

Обе камеры карбюратора работают одинаково и параллельно на всех режимах работы двигателя. Поплавковая камера, экономайзеры и воздушный патрубок общие для обеих камер карбюратора.

При запуске холодного двигателя закрывают воздушную заслонку. Под действием разности давлений из кольцевых щелей малых диффузоров и из отверстий системы холостого хода истекает горючее, что обеспечивает приготовление богатой горючей смеси.

Как показала практика, холодный двигатель легко запускается при одновременном пользовании воздушной заслонкой и ускорительным насосом. Поэтому рекомендуется перед запуском сделать два-три качка ускорительным насосом, а затем прикрыть воздушную заслонку.

При малых оборотах холостого хода дроссельные заслонки прикрыты. Наибольшее разрежение создается за дроссельными заслонками. Бензин из поплавковой камеры через главные жиклеры 21 поступает к топливным жиклерам 6 системы холостого хода и смешивается с воздухом, проходящим через воздушные жиклеры системы холостого хода (выполнены в тех же корпусах, что и топливные жиклеры системы холостого хода). Когда дроссельная заслонка прикрыта, эмульсия поступает через нижнее выходное отверстие, так как большая часть щели находится вне зоны высоких разрежений. По мере открытия дроссельной заслонки зона высоких разрежений постепенно распространяется на всю щель, из которой тоже начинает поступать эмульсия. Наличие щели обеспечивает плавный переход от малых оборотов холостого хода к средним нагрузкам. В смесительной камере эмульсия распыливается воздухом, проходящим в щели между дроссельными заслонками и стенками смесительных камер.

При средних нагрузках двигателя смесь образуется главным дозирующим устройством. С увеличением открытия дроссельной заслонки разрежение в малых диффузорах возрастает. Начинается истечение горючего из кольцевых щелей малых диффузоров. Бензин из поплавковой камеры через главные жиклеры 21, топливные каналы и жиклеры полной мощности поступает в кольцевые щели 17 (рис. 29) малых диффузоров. На пути к кольцевым щелям бензин смешивается с воздухом, проходящим через воздушные жиклеры 8. Истечение бензина из кольцевых щелей как бы тормозится воздухом, поступающим через воздушные жиклеры.

Это торможение бензина и смешивание его в распылителе с воздухом обеспечивают получение экономичной смеси на режиме средних нагрузок.

При неустановившемся режиме движения автомобиля (например, при разгоне автомобиля со скорости 15 - 25 км/час) экономайзер с пневматическим приводом обогащает смесь, что благоприятно. сказывается на интенсивности разгона. Закрытие иглы 2 экономайзера происходит под действием разрежения, передаваемого из впускного трубопровода в колодец экономайзера (под поршень 4). Поршень 4, перемещаясь вниз, сжимает пружину и перемещает иглу 2, которая садится своим концом на седло жиклера 1 и прекращает поступление дополнительного количества бензина в главные топливные каналы. Находясь в нижнем положении, поршень упирается в уплотнительную прокладку, чтобы разрежение через зазор между поршнем и стенками цилиндра не передавалось в поплавковую камеру.

Рис 29. Карбюратор К-84М: 1 - жиклер экономайзера; 2 - запорная игла экономайзера; 3 - пружина поплавка; 4 - поршень экономайзера; 5 - запорная игла; 6 - жиклер холостого хода; 7 - жиклер полной мощности; 8 - воздушный жиклер; 9 - выходные отверстия ускорительного насеса, 10 - воздушная заслонка; 11 - толкатель привода экономайзера; 12 - поршень ускорительного насоса; 13 - сальник; 14 - тяга; 15 - клапан экономайзера; 16 - малый диффузор; 17 - кольцевая щель малого диффузора; 18 и 20 - дроссельные заслонки; 10 - винты холостого хода; 21 - главный жиклер

С увеличением открытия дроссельной заслонки разрежение во впускном трубопроводе уменьшается, а поршень 4 под действием пружины перемещается вверх. Игла 2 отходит от седла жиклера, и горючее начинает поступать через жиклер 1 экономайзера в главные топливные каналы, обогащая смесь до необходимого состава.

При больших нагрузках открывается клапан 15 экономайзера с механическим приводом. Когда дроссельные заслонки почти полностью откроются, рычаг привода через поводок и тягу, опустит планку, которая нажмет на толкатель 11. Толкатель 11 надавит на шарик клапана 15 экономайзера, заставляя его отойти от седла клапана. Бензин из поплавковой камеры через отверстие в клапане начнет поступать в топливный канал. Дозировка смеси осуществляется жиклером 7 полной мощности, размер которого выбран из расчета приготовления смеси мощностного состава.

При резком увеличении нагрузки обогащение смеси обеспечивается ускорительным насосом, привод которого объединен с приводом клапана механического экономайзера.

При плавном открытии дроссельных заслонок поршень 12 опускается медленно и горючее из колодца ускорительного насоса перетекает через открытый перепускной клапан поршня в поплавковую камеру.

При резком открытии дроссельных заслонок рычаг привода через поводок и тягу резко перемещает планку вниз, сжимая пружину штока поршня. Обратный и перепускной клапаны давлением горючего прижимаются к седлам. Бензин идет по каналу, открывает нагнетательный клапан и поступает к выходным отверстиям 9 ускорительного насоса, где распыливается воздухом.

Перепускной клапан в поршне ускорительного насоса исключает подкачивание горючего при плавном открытии дроссельных заслонок. Упругая связь поршня с тягой через пружину позволяет получить затяжной впрыск горючего и, кроме того, исключает действие насоса, тормозящее открытие дроссельных заслонок.

Карбюратор К-84М устанавливается вместо карбюратора К-84. Усовершенствование конструкции карбюратора состоит в следующем:

- изменена система регулирования качества смеси при малых оборотах холостого хода: регулируется не поступление воздуха, а поступление эмульсии;

- под рычагом поплавка установлена пружина, что обеспечивает более спокойную работу механизма при движении автомобиля по дорогам с неровным покрытием;

- поршень ускорительного насоса имеет кожаную манжету, что повысило срок его службы и эффективность работы: в поршне установлен перепускной клапан;

- в главном дозирующем устройстве эмульсионная трубка заенена жиклером полной мощности.

Рис. 30 Ограничитель числа оборотов: 1 - корпус; 2 - заслонка; 3 - ролик; 4 - ось; 5 - кулачок; 6 - тяга; 7 - пружина; 8 - винт грубой регулировки; 9 - гайка тонкой регулировки; 10 - шток; 11 - поршень; 12 и 14 - крышки; 13 - винт; 15 - подшипник

Число оборотов, на которое отрегулирован ограничитель, указано на крышке.

Оси заслонок ограничителя смещены на 3,2 мм от оси патрубка и наклонены под углом 9° к направлению потока горючей смеси. На заслонки действуют напор потока смеси и разрежение, которые стремятся закрыть заслонки. Этому противодействует сила натяжения пружины 7 (рис. 30).

Когда число оборотов коленчатого вала двигателя достигает заданного максимального числа, заслонки 2 под действием скоростного напора горючей смеси и разрежения прикрываются. При этом резко увеличивается момент, стремящийся закрыть заслонки, но мгновенного их закрытия не происходит, потому что в это время резко увеличивается момент, препятствующий закрытию заслонок. Достигается это тем, что ленточная тяга 6 накладывается на поворачивающийся одновременно с заслонками профилированный кулачок. В результате увеличивается плечо приложения, а следовательно, и момент усилия пружины, т. е. увеличивается момент, препятствующий закрытию заслонок.

Когда заслонки прикрыты, поступление горючей смеси уменьшается; в результате снижается мощность двигателя, а заданное максимальное число оборотов коленчатого вала сохраняется.

Вакуумный механизм способствует закрытию заслонок (используется разрежение во впускном трубопроводе) и уменьшает колебания заслонок.

Привод управления дроссельной и воздушной заслонками карбюратора

Для управления заслонками карбюратора на автомобилях устанавливаются педаль, кнопка дроссельной заслонки и кнопка воздушной заслонки.

Рассмотрим привод управления заслонками карбюратора К-22Г, установленного на автомобилях ГАЗ-63 и ГАЗ-51А.

Рис. 31. Привод управления заслонками карбюратора К-22Г: 1 - возвратная пружина; 2, 3, 4, 8 и 12 - рычаги; 5 - винт упора; 6 и 7 - тяги; 9 и 10 - тросы; 11 - воздушная заслонка; 13 - регулировочная игла; 14 - винт холостого хода

При нажатии на педаль дроссельной заслонки рычаг 8 (рис.31) поворачивается, перемещая вверх тягу 7, соединенную с рычагом 2 оси дроссельной заслонки; дроссельная заслонка открывается.

При отпускании педали пружина 1 возвращает дроссельную заслонку в исходное положение. При этом минимальные обороты холостого хода определяются положением винтов 5 и 14; винт 5 упора опирается на выступ рычага 4.

При вытягивании кнопки дроссельной заслонки трос 10 поворачивает рычаг 5, который в свою очередь заставляет повернуться рычаг 8; дроссельная заслонка открывается.

При вытягивании кнопки дроссельной заслонки педаль перемещается, а при нажатии на педаль кнопка неподвижна.

При вытягивании кнопки воздушной заслонки трос 9 поворачивает рычаг 12 оси воздушной заслонки; воздушная заслонка прикрывается.

Одновременно с прикрытием воздушной заслонки тяга 6 поворачивает рычаг 4, являющийся упором для винта 5 дроссельной заслонки, и заслонка автоматически устанавливается в наиболее выгодное для запуска двигателя положение.

Топливные баки

В топливном баке хранят запас горючего на автомобиле.

Количество горючего в баке определяется по указателю на щитке приборов; датчик установлен в верхней части бака.

В верхней же части бака находится заливная горловина с сеткой и крышкой, герметически закрывающей горловину; в нижней части - пробка для слива отстоя.

В крышке бака установлены воздушный и паровой клапаны.

Паровой клапан открывается при избыточном давлении в баке в пределах 0,1 - 0,15 кг/см², что уменьшает потери легких фракций горючего на испарение.

Воздушный клапан предотвращает возможность образования в баке разрежения по мере расходования горючего; его пружина рассчитана на разность давлений внутри и снаружи бака 0,02 кг/см².

Топливные фильтры-отстойники

Топливные фильтры-отстойники предназначены для очистки горючего от механических примесей и устанавливаются на грузовых автомобилях около топливного бака.

Фильтр-отстойник с пластинчатым фильтрующим элементом состоит из корпуса 8 (рис. 32), крышки 14 и фильтрующего элемента 6. Бензин поступает из бака в корпус 8 через трубку 1, штуцер и отверстие в крышке. Вода и крупные частицы оседают на дно корпуса.

Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается пробковой прокладкой 2.

Фильтрующий элемент 6 установлен на стержне 10 и состоит из большого количества латунных пластин 11 толщиной 0,14 мм каждая, на пластинах выдавлены выступы 13 высотой 0,05 мм.

Все пластины собраны на стойках 7 и прижимаются одна к другой пружиной. Между пластинами образуются щели, через кото-рые механические частицы размером более 0,05 мм не проникают.

Бензин проходит в щели между фильтрующими пластинами и по отверстиям 12 в каждой пластине попадает в выпускное отверстие в крышке, а затем по трубке 4 выходит к топливному насосу.

Снизу отверстие в корпусе, через которое сливается отстой, закрывается пробкой 9.

Рис. 32. Топливный фильтр-отстойник: 1 и 4 - трубки; 2 и 5 - прокладки; 3 - болт; 6 - фильтрующий элемент; 7 - стойка; 8 - корпус; 9 - пробка; 10 - стержень; 11 - пластины; 12 - отверстия в пластинах; 13 - выступы; 14 - крышка

Бензиновый насос

На всех отечественных автомобилях с карбюраторными двигателями установлены бензиновые насосы диафрагменного типа, предназначенные для подачи бензина из бака в поплавковую камеру карбюратора.

На рис. 33 изображен бензиновый насос Б-9Б, устанавливаемый на автомобиле ЗИЛ-157К.

Корпус насоса состоит из верхней 14 и нижней 13 частей. К верхней части корпуса через уплотнительную прокладку крепится крышка 1.

Между верхней и нижней частями корпуса крепится диафрагма 2, на которой закреплен шток 7; на шток через фибровую шайбу 9 опирается приводной рычаг 11, установленный на оси. Он отжимается от корпуса пружиной 12. Пружина 8 диафрагмы упирается в корпус и через шайбу в диафрагму. В корпусе установлен рычаг 10 ручной подкачки.

В верхней части корпуса установлены два впускных клапана 4 и выпускной клапан 5.

Рис. 33. Бензиновый насос: 1 - крышка; 2 -диафрагма; 3 - фильтр; 4 - впускной клапан; 5 - выпускной клапан; 6 и 16 - отверстия; 7 - шток диафрагмы; 8 - пружина диафрагмы; 9 - шайба; 10 - рычаг ручной подкачки; 11 - приводной рычаг; 12 - пружина; 13 - нижняя часть корпуса; 14 - верхняя часть корпуса; 15 - прокладка

При набегании эксцентрика распределительного вала на наружное плечо приводного рычага 11 его внутреннее плечо прогибает диафрагму насоса вниз. В полости над диафрагмой создается разрежение. Под действием разности давлений (в топливном баке поддерживается атмосферное давление) горючее из бака поступает по трубопроводу во входной штуцер насоса (штуцер ввернут в отверстие 16) и, пройдя через сетчатый фильтр 3, попадает к впускным клапанам 4. Под давлением горючего клапаны открываются, и бензин заполняет пространство над диафрагмой.

Когда эксцентрик сходит с приводного рычага, пружина 8 возвращает диафрагму в верхнее положение. В полости над диафрагмой создается давление, под действием которого открывается выпускной клапан 5, и горючее через выходной штуцер насоса, ввернутый в отверстие 6, и трубопровод поступает к карбюратору. Так насос работает до тех пор, пока уровень горючего в поплавковой камере карбюратора не достигнет нормальной величины, после чего подача горючего прекращается, так как пружина диафрагмы не в состоянии преодолеть сопротивления, создаваемого закрытой запорной иглой поплавковой камеры. В этом случае диафрагма 2 остается в нижнем положении, а при повороте приводного рычага его внутреннее плечо скользит по штоку 7 диафрагмы.

Рычаг ручной подкачки позволяет заполнить поплавковую камеру карбюратора горючим, не прибегая к провертыванию коленчатого вала двигателя.

Давление, развиваемое бензиновыми насосами диафрагменнэго типа, составляет в среднем 0,15 - 0,30 кг/см².

Воздушный фильтр

При работе двигателя автомобиля без воздушного фильтра износ стенок цилиндров и поршневых колец увеличивается примерно в 9 - 10 раз.

Наиболее распространены инерционно-масляные воздушные фильтры с двухступенчатой очисткой воздуха.

Воздушный фильтр ВМ-15, установленный на двигателе автомобиля ЗИЛ-157К, состоит из корпуса фильтра с масляной ванной 1 (рис. 34), крышки корпуса с фильтрующим элементом 2 и переходника 3. Прокладки 4, 5 и 6 уплотняют места соединения основных частей фильтра.

К корпусу фильтра прикреплены опорный стакан 13 и патрубок 10 вентиляции картера двигателя. Фильтрующий элемент 2 неразборной конструкции.

Воздушный фильтр крепится к карбюратору тремя винтами. Стяжной винт 8 жестко соединен с переходником 3; на винт навертывается гайка 7.

По патрубку 9 очищенный воздух отводится в компрессор.

При работе двигателя запыленный воздух засасывается в корпус фильтра и движется сверху вниз. У поверхности масла воздух резко изменяет направление движения в сторону фильтрующего элемента. Так как воздух движется с большой скоростью, то крупные частицы пыли не успевают резко изменить направление движения и остаются на поверхности масла.

Одновременно поток воздуха захватывает масло с поверхности направляющего кольца 11 и смачивает им нижнюю часть филь-трующего элемента, проходя через который воздух очищается от оставшихся в нем мелких частиц пыли. Очищенный воздух поступает в карбюратор.

Рис. 34. Воздушный фильтр ВМ-15: 1 - масляная ванна; 2 - фильтрующий элемент; 3 - переходник; 4, 5 и 6 - прокладки; 7 -гайка; 8 - стяжной винт; 9 и 10 - патрубки; 11 - направляющее кольцо; 12 - окно; 13 - опорный стакан; 14 - фланец

Работа воздушного фильтра неодинакова при различных режимах работы двигателя, так как изменяется количество проходящего через фильтр воздуха.

По мере увеличения количества проходящего воздуха по на-правляющему кольцу 11 поднимается большее количество масла, но излишки масла стекают через широкие окна 12 вниз; этим предотвращается чрезмерный унос масла в фильтрующий элемент.

Впускной и выпускной трубопроводы. Глушитель

Впускной трубопровод подводит горючую смесь от карбюратора к цилиндрам двигателя, а выпускной - отводит отработавшие газы из цилиндров двигателя. Трубопроводы изготовляются как одно целое или раздельно.

Впускной и выпускной трубопроводы автомобилей ГАЗ-63 и М-21 "Волга" изготовлены отдельно и соединены между собой болтами, а у автомобиля ЗИЛ-157К они отлиты заодно.

При движении горючей смеси по впускному трубопроводу не происходит полного испарения горючего. Часть горючего оседает на стенках впускного трубопровода и в виде тонкой пленки медленно движется по направлению к клапанам.

Подогрев горючей смеси способствует испарению топливной пленки со стенок трубопровода, а следовательно, и более быстрому и полному сгоранию смеси, что повышает мощность и экономичность двигателя.

Горючая смесь подогревается во впускном трубопроводе отработавшими газами, движущимися по выпускному трубопроводу.

Однако чрезмерный подогрев вреден, так как в результате расширения смеси ее удельный вес падает, а следовательно, уменьшается весовое наполнение цилиндров горючей смесью. Это ведет к снижению мощности двигателя.

Для регулировки интенсивности подогрева в выпускном трубопроводе установлена заслонка, позволяющая изменять количество поступающих в рубашку подогрева отработавших газов.

Управление заслонкой подогрева осуществляется либо вручную (например, на автомобиле ГАЗ-63), либо автоматически (например, на автомобиле М-21 "Волга").

При ручном управлении на наружном конце оси заслонки закрепляют сектор. В зависимости от времени года сектор устанавливают либо в положение "Зима", либо в положение "Лето", а следовательно, в определенное положение устанавливается и заслонка подогрева.

При автоматическом управлении положение заслонки регулируется биметаллической пружиной, натяжение которой зависит от ее температуры. Когда двигатель холодный, биметаллическая пружина закручена "и удерживает заслонку в положении, соответст- вующем максимальному зимнему подогреву. По мере прогрева двигателя пружина раскручивается и заслонка устанавливается в положение, соответствующее малому (летнему) подогреву.

На некоторых двигателях (например, ЗИЛ-157К) подогрев горючей смеси не регулируется.

Глушитель уменьшает шум при выпуске отработавших газов.

Сопротивление глушителя должно быть небольшим, так как иначе ухудшится очистка цилиндров от отработавших газов, а следовательно, снизятся мощность и экономичность двигателя.