Текст книги "Грузовые автомобили. Система питания"

Подача топлива к карбюратору

Во всех отечественных автомобилях на карбюраторных двигателях установлены топливные насосы. Отличаются они только размерами и конструкцией деталей, а принцип работы у всех одинаковый. К отверстиям насоса подсоединены топливопроводы, связывающие насос с топливным баком и карбюратором.

Топливопроводы системы питания карбюраторных двигателей изготавливают из латунных или медненых стальных тонкостенных трубок, а не некоторых участках из бензостойкого резинового шланга или эластичной пластмассовой трубки.

Концы топливопроводов высокого давления (свыше 20МПа) имеют конусообразную форму и прижаты накидными гайками к гнездам штуцеров ТНВД и форсунок двигателя.

Топливные фильтры служат для обеспечения надежной работы карбюратора в системе питания.Топливные фильтры бывают: фильтр-отстойник, укрепленный на кронштейне около топливного бака автомобиля, сетчатый фильтр в топливном насосе, фильтр тонкой очистки топлива, помещенный между топливным насосом и карбюратором. Сетчатый фильтр, помещенный под входным штуцером поплавковой камеры карбюратора.

Воздушные фильтры очищают поступающий в карбюратор воздух от пыли, что имеет существенное значение для уменьшения износа деталей двигателя. Воздушный фильтр соединяется с карбюратором посредством воздушного патрубка или же устанавливается непосредственно на карбюраторе.

Воздушный фильтр карбюраторного двигателя состоит из:

– корпуса с масляной ванной;

– крышки патрубка;

– фильтрующего элемента, который представляет собой набивку из металлической сетки или капронового волокна;

– стяжного винта с барашковой гайкой.

Впускной трубопровод изготовлен из алюминиевого сплава и имеет двойные стенки. Пространство между ними – рубашка подогрева, через которую из рубашки охлаждения головки цилиндров проходит в радиатор жидкость, циркулирующая в системе охлаждения двигателя. Благодаря такому подогреву горючей смеси, топливо хорошо испаряется и улучшается процесс сгорания смеси в цилиндрах двигателя.

Глушитель шума выпуска отработавших газов представляет собой коробку из листовой стали, в которой помещена труба у V-образных двигателей две трубы с отверстиями и перегородками, делящими пространство вокруг трубы на несколько полостей. Действие глушителя основано на постепенном расширении, уменьшении скорости и ослаблении пульсации струй отработавших газов, удаляемых в атмосферу.

Неисправности в системе питания карбюраторного двигателя

Около 50% нарушений работы двигателя вызываются сбоями в работе системы питания двигателя. Неисправная топливная система значительно сказывается на мощности и экономичности двигателя. В большинстве случаев следствием неисправностей системы питания является обеднение или обогащение горючей смеси и расход топлива возрастает примерно на 10%. Если переполняется поплавковая камера, то горючая смесь значительно обогащается и расход топлива возрастает до 20%.

Неисправности приводящие к обеднению горючей смеси:

– Низкий уровень топлива в поплавковой камере,

– Прекращение подачи топлива к карбюратору,

– Засорение топливных жиклеров карбюратора,

– Подсос постороннего воздуха в соединениях впускного трубопровода с головкой цилиндров,

– Подсос постороннего воздуха в соединениях впускного трубопровода с карбюратором.

Чтобы установить причину, надо проверить поступает ли топливо к карбюратору. Для этого отсоединяют топливопровод от карбюратора и проворачивают коленчатый вал двигателя стартером (при выключенном зажигании) или рукояткой. Из топливопровода, после двух оборотов коленчатого вала должна выбрасываться сильная струя топлива. Если подача топлива недостаточна, надо проверить наличие топлива в баке и при необходимости продуть топливопроводы сжатым воздухом, проверить состояние топливного насоса и прочистить топливные фильтры.

Убедившись в отсутствии повреждений диафрагмы топливного насоса и промыв загрязненные фильтры и клапана (топливом) и обдув сжатым воздухом собрать насос. При отсутствии подачи топлива и после сборки необходимо сдать насос в мастерскую.

Если подача топлива осуществляется нормально, надо продуть жиклеры поплавковой камеры сжатым воздухом и отрегулировать уровень топлива в камере.

Проверьте герметичность соединений карбюратора с впускным трубопроводом и впускного трубопровода с головкой цилиндров. Проверка осуществляется визуально. Неплотные соединения выдают себя копотью и наличием следов увлажнения топливом.

Неисправности, вызывающие обогащение горючей смеси:

– Засорение отверстий воздушных жиклеров,

– Высокий уровень топлива в поплавковой камере,

– Увеличение калиброванных отверстий топливных жиклеров,

– Засорение воздушного фильтра карбюратора,

– Неполное открытие воздушной заслонки карбюратора,

– Негерметичность клапана экономайзера,

– Негерметичность клапана ускорительного насоса.

Меры, для устранения неисправностей:

– Проверить пропускную способность жиклеров,

– Проверить уровень топлива в поплавковой камере,

– Проверить герметичность клапанов экономайзера,

– Проверить герметичность клапанов ускорительного насоса,

– Проверить состояние воздушного фильтра,

– Проверить действие воздушной заслонки.

Устранить обнаруженные неисправности самостоятельно или же в мастерской технического обслуживания.

Обслуживание системы питания карбюраторного двигателя

Ежедневно проверять систему питания с целью проверки ее герметичности и при необходимости заправить автомобиль топливом.

– Первое и второе технические обслуживания (ТО-1, ТО-2).

– Проверить крепление приборов, действие привода заслонок карбюратора,

– Проверить работу двигателя на малых оборотах холостого хода,

– Проверить уровень топлива в поплавковой камере карбюратора,

– Очистить топливные и воздушные фильтры,

– Промыть топливный бак, топливный насос, топливопроводы, карбюратор, проверить действие топливного насоса (2 раза в год)

Заправка топлива в бак осуществляется на заправочных станциях из топливораздаточных колонок. Иногда приходится заправлять в полевых условиях из цистерн или бочек, для этого используют чистую воронку с установленной в нее частой металлической сеткой и чистую заправочную посуду.

Проверка герметичности системы питания. Проверка заключается в визуальном осмотре всех топливопроводов, приборов и соединений системы питания. Негерметичные соединения обнаруживают по следам копоти, увлажненности топливом, а также пятнам топлива под автомобилем. Такие неисправности устраняют путем замены уплотнительных прокладок на новые или затягиванием неплотных соединений.

Проверка привода управления заслонками карбюратора. В случае заедания педали управления дросселями и кнопки ручного управления дросселями и воздушной заслонкой необходимо смазать сочленения и другие трущиеся детали привода.

Если воздушная заслонка или дроссели открываются или закрываются не полностью, регулируют длину троса соответствующего привода. Для этого, в рычаге воздушной заслонки или рычаге дросселей, ослабляют винт крепления троса, полностью выдвигают кнопку троса, а затем вытягивают ее на 3 мм, поворачивают рычаг до упора в сторону открытия воздушной заслонки или в сторону закрытия дросселей и снова затягивают винт крепления троса в рычаге.

Регулировка карбюратора на малые обороты холостого хода. Во время эксплуатации автомобиля регулируют частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу. Необходимость в такой регулировке возникает когда прогретый двигатель работает с повышенным числом оборотов или же глохнет при отпускании педали управления дросселями. Регулировку осуществляет водитель дна прогретом двигателе при полностью открытой воздушной заслонке.

Перед регулировкой необходимо проверить исправность свечей зажигания, правильность установки момента зажигания, прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости не ниже 80 градусов по Цельсию.

Регулировка происходит в следующем порядке:

Если двигатель при отпускании педали управления дросселями глохнет, следует ввернуть упорный винт 1 рычага валика дросселей, если продолжает работать на повышенных оборотах – вывернуть упорный винт 1, до получения устойчивых оборотов двигателя.

Рис. Регулировка карбюратора на малые обороты холостого хода двигателя.

А – однокамерного или двухкамерного с последовательным открытием дросселей, б – двухкамерного с одновременным (параллельным) открытием дросселей, 1 – винты упора дросселей, 2 – винты регулировки состава смеси.

У однокамерных карбюраторов, а также у двухкамерных карбюраторов с последовательным открытием дросселей первичной и вторичной смесительных камер сначала ввертывают до отказа винт 2, а затем постепенно вывертывают его, подбирая такое положение, при котором двигатель развивает наибольшее число оборотов, что соответствует идеальному составу горючей смеси для данного положения дросселя. Чтобы снизить число оборотов коленчатого вала вывертывают винт 1, и если требуется еще раз регулируют винтом 2.

У двухкамерных карбюраторов с параллельным открытием дросселей состав смеси на малых оборотах холостого хода регулируют сначала в одной, а затем в другой смесительной камере, пользуясь отдельными для каждой камеры винтами.

Проверка и регулировка уровня топлива в поплавковой камере. Уровень топлива должен располагаться: у карбюраторов и вблизи риски на краю застекленного смотрового окна в стенке поплавковой камере, у карбюратора около нижней кромки контрольного отверстия в стенке поплавковой камеры, из которого для проверки уровня вывертывают пробку контрольного отверстия в стенке поплавковой камеры.

Очистка топливных фильтров. Из фильтра – отстойника грузовых автомобилей следует сливать отстой при каждом первом техническом обслуживании, для чего вывертывают пробку 9 в нижней части стакана 11.

Рис. Топливный фильтр – отстойник.

1 – корпус, 2,5, 8,12 – прокладки, 3 – болт, 4 и 13 – входной и выходной штуцеры, 6 – стержень, 7 – фильтрующий элемент, 9 – пробка отверстия для слива отстоя, 10 – пружина, 11 – стакан.

Во время второго технического обслуживания снимают стакан с фильтрующим элементом, промывают их неэтилированным бензином и обдувают сжатым воздухом, после чего собирают фильтр.

Так же очищают при втором техническом обслуживании фильтр тонкой очистки топлива.

Рис. Фильтры тонкой очистки топлива а – с сетчатым фильтрующим элементом, б – с керамическим фильтрующим элементом. 1 – барашковые гайки. 2 – прижимистые втулки, 3 – скобы, 4 – пружины, 5 – стаканы, 6 – фильтрующие элементы, 7 – прокладки, 8 – корпуса.

Сильно загрязненный керамический фильтрующий элемент заменяют новым.

Одновременно при втором техническом обслуживании промывают и обдувают сжатым воздухом сетчатый фильтр карбюратора и сливают отстой из его поплавковой камеры. Для снятия фильтра надо вывернуть пробку в крышке поплавковой камеры около входного штуцера ,а для выпуска отстоя – вывернуть пробку в стенке поплавковой камеры.

Промывка и заправка воздушных фильтров. Чтобы промыть воздушный фильтр, его при каждой очистке разбирают. У инерционно – масляного фильтра промывают корпус и фильтрующий элемент в ванне с неэтилированным бензином или керосином и обдувают сжатым воздухом. Фильтрующий элемент опускают в ванну с чистым малом, вынимают и дают стечь излишкам масла. В корпус фильтра заливают чистое масло для двигателя до метки на корпусе, после чего собирают фильтр.

Корпус фильтра с сухим фильтрующим элементом протирают сухой фланелькой, а вынутый фильтрующий элемент несколько раз встряхивают, слегка ударяя по нему снизу рукой, а затем устанавливают в корпус. Если элемент сильно загрязнен, заменяют его на новый.

Бензонасос. Бензонасос предназначен для нагнетания топлива в систему впрыска. Когда бензонасос выключен, обратный клапан предотвращает обратный ход топлива в бензобак. При отключенном бензонасосе давление в системе от 1, 3 до 2, 7 Атм.

Рис. Бензонасос.

При работающей системе регулятор давления поддерживает давление около 2, 14 Атм. В случае отсутствия вакуума, который подается к регулятору давления, последнее возрастает до 2, 9 Атм.

С реле бензонасоса, через балластный резистор к бензонасосу поступает напряжение питания. Балластный резистор нужен для ограничения шума работающего бензонасоса. Если напряжение питания падает, снижается производительность бензонасоса и уменьшается уровень шума. Если наблюдается обратная картина – увеличение шума при работе бензонасоса, значит, что бензонасос приходит в негодность.

Балластный резистор находится под капотом автомобиля, около бачка с охлаждающей жидкостью.

Есть два режима, при которых напряжение питания поступает на бензонасос в обход балластного резистора – запуска и полностью открытого дросселя. В режиме запуска с реле стартера, а в режиме полностью открытого дросселя с реле кислородного датчика.

Система питания газовых двигателей

Переведя автомобиль на газовое топливо можно сэкономить более дорогой и дефицитный бензин. Газовое топливо более экологически чистое, от его сгорания выделяется меньше токсических веществ в атмосферу. Существенным недостатком газового топлива является его низкая объемная теплота сгорания.

Для газовых двигателей применяют сжиженные (нефтяные ) газы, которые находятся в баллонах под давлением до 1.57 МПа, и сжатые (природные), которые находятся под давление до 19.6 МПа. Газовое топливо храниться в емкостях из стали или алюминиевых сплавов. Сжиженное топливо получило более широкое применение в автомобилях. В газовых двигателях, также как и в двигателях работающих на жидком топливе, может быть осуществлено внешнее или внутреннее смесеобразование. Для работы на сжатых и сжиженных газах применяют автомобили с карбюраторными двигателями, однако некоторые двигатели специально приспосабливают для работы только на газовом топливе. Рабочий цикл двигателя, работающего на газовом топливе, такой же как и у двигателя работающего на бензине, однако работа узлов и агрегатов системы при этом существенно отличается.

В двигателях с внешним смесеобразованием без наддува, газ поступает к смесительным устройствам под давлением, приблизительно близким к атмосферному, в этом случае предотвращается утечка газа во внешнюю среду и проникновение воздуха в газопровод. При избыточном давлении происходит утечка газа, а в случае наличия разрежения в газопроводе, образуется горючая смесь из газа и воздуха, может привести к взрыву. В двигателях с любым смесеобразованием с наддувом газ подводится к газовому клапану под давлением, несколько превышающим давление наддува, также происходит в двигателях с внутренним смесеобразованием без наддува. В стационарных газовых двигателях для поддержания постоянного давление, перед смесительными органами устанавливают регулятор давления газа, который автоматически поддерживает нужное давление, для работы двигателя.

Для снижения давления газа перед смесительными устройствами, устанавливают редуктор. Этот прибор тоже регулирует давление газа и отличается от регуляторов давления газа, только более высокой степенью снижения давления газа. Встречаются одно, двух и многоступенчатые редукторы, в зависимости от числа элементов, в которых происходит последовательное снижение давления газа. Редуктор также препятствует поступлению газа к смесителю при неработающем двигателе.

Рассмотрим устройство и принцип работы системы питания на сжиженном газе на примере автомобилей семейства ЗИЛ.

Рис. Схема газобаллонной установки на сжиженном газе.

1 – карбюратор, 2 – трубопровод. 3 – трубопровод подвода газа из редуктора в смеситель, 4 – трубопровод подвода газа нахолостом ходу, 5 – манометр низкого давления, 6 – кран для слива отстоя или воды в холодное время года, 7 и 8 – трубопроводы для подвода и отвода жидкости из системы охлаждения, 9 – магистральный вентиль (в кабине водителя), 10 – заправочный вентиль для жидкого газа, 11 – указатель уровня газа в баллоне, 12 и 13 – расходные вентили жидкой и парообразной фаз газа, 14 – предохранительный клапан.

Сжиженный газ из баллона, через расходный вентиль 12, клапан – фильтр, испаритель и газовый фильтр поступает к редуктору. Редуктор регулирует давление и через трубопроводы подает его в смеситель. Воздух подается сверху, через патрубок газового смесителя, который вместе с поступившим в смеситель газом, образует газовоздушную смесь, поступающую потом через впускную трубу в цилиндры двигателя.

Редуктор низкого давления.

Рис. Схема работы двухступенчатого редуктора.

А – при закрытом магистральном вентиле, б – во время пуска и работы двигателя, 1 и 10 – мембраны второй и первой ступеней, 2, 9 – пружины второй и первой ступеней, 3 – коническая пружина, 4 – обратный клапан, 5 – дроссельная заслонка, 6 и 8 – двухплечие рычаги второй и первой ступеней, 7 и 11 – клапаны второй и первой ступеней, 12 – мембрана разгрузочного устройства, 13 – дозатор-экономайзер, 14 и 19 – трубопроводы для газа, 15 – воздушный фильтр, 16 – смесительная камера, 17 – впускной трубопровод, 18 – вакуумный трубопровод, 20 – предохранительный клапан, I – первая ступень редуктора, II – вторая ступень редуктора, А – атмосферная полость, Б – вакуумная полость, В – полость экономайзерного устройства.

Каждая ступень, двухступенчатого мембранно – рычажного редуктора имеет клапаны 7 и 11, пружину 3, двуплечие рычаги 6 и 8, которые соединяют шарнирно мембрану с клапаном.

Клапан первой ступени находится в открытом положении под действием пружины 9 и мембраны 10, двуплечего рычага 8, давление в полости первой ступени I, остается постоянным и равным атмосферному при неработающем двигателе и закрытом расходном вентиле.

Клапан II, второй ступени, при неработающем двигателе, находится в закрытом положении и плотно прижат к седлу пружинами конической и цилиндрической через двуплечий рычаг 6.

Если включен электромагнитный клапан и открыт расходный вентиль газ поступает в полость первой ступени редуктора. Мембрана 1, преодолевает усилие пружины 3, прогибается и через рычаг 6, закрывает клапан 7. Давление газа в полости первой ступени регулируется изменением усилия пружины 2 в пределах гайки 0,16….0,18 МПа. Манометр, по которому контролируется уровень давления, расположен в кабине водителя.

Когда дроссельные заслонки полуоткрыты (рис. б), при запуске двигателя и его работе на средних нагрузках, под дроссельными заслонками создается вакуум, который передается в полость В экономайзера. Под вакуумом мембраны вакуумного разгрузочного устройства прогибается вниз и сжимает коническую пружину3, разгружая клапан 7 второй ступени. Клапан из первой ступени открывается, преодолевает сопротивление цилиндрической пружины 2 мембраны 1. Газ заполняет полость второй ступени, поступает в смеситель по трубопроводу 19.

При полном открытии дроссельных заслонок, вакуум в смесительной камере 16 становится достаточным для открытия обратного клапана 4 и газ начинает поступать дополнительно через дозатор – экомайзер 13.При увеличении подачи газа через воздухопровод 14 и 19, газовоздушная смесь обогащается и мощность двигателя увеличивается.

Газовый смеситель служит для получения горючей смеси в газобаллонных автомобилях. Существенным отличием такого автомобиля от карбюраторного является то, что подача топлива осуществляется в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии, отсюда конструкция газового смесителя намного проще карбюратора. Такие смесители могут быть как отдельной конструкцией, так и выполненными совместно с карбюратором.

Наличие карбюратора-смесителя не говорит о том, что такой автомобиль не может работать на бензине.

Испаритель сжиженного газа предназначен для преобразования жидкого топлива в газообразное состояние. Изготавливается испаритель из алюминия и состоит из двух частей. Внутренние полости испарителя обогреваются за счет жидкости из системы охлаждения двигателя, которая подогревает газ движущийся по каналам.

Электромагнитный клапан – фильтр служит для очистки газа от механических примесей. Очищенный газ затем поступает через испаритель в редуктор и далее в смеситель.

Система питания на природном газе – это установка высокого давления. Баллоны соединены последовательно трубопроводами, заполняются такие баллоны на газозаправочных станциях, через наполнительный вентиль. Давление сжатого газа в баллонах и редукторе контролируют посредством манометров.

К недостаткам, автомобилей, работающих на газобаллоном топливе стоит отнести уменьшенную на величину массы баллонов грузоподъемность автомобилей, а также его повышенная пожароопасность.