Системы питания автомобильных двигателей

Конструкция главной дозирующей системы карбюратора автомобиля. Система компенсации состава горючей смеси с уменьшением разрежения у топливного жиклера. Устройство системы впрыскивания бензина. Конструкции систем питания газовых двигателей и их работа.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

1. Система питания карбюраторного двигателя

1.1 Характеристика идеального карбюратора

1.2 Главная дозирующая система карбюратора

1.3 Система компенсации состава горючей смеси с уменьшением разрежения у топливного жиклера

1.4 Вспомогательные устройства карбюраторов

2. Система впрыскивания бензина

2.1 Система распределенного впрыскивания

3. Система питания газовых двигателей

3.1 Характеристика

3.2 Топливо для газовых двигателей

3.3 Конструкции систем питания газовых двигателей и их работа

4. Система питания дизелей

4.1 Конструкция и работа системы питания дизеля топливом

4.2 Конструкция и работа системы питания дизеля воздухом

Библиографический список

1. Система питания карбюраторного двигателя

Система питания предназначена для приготовления горючей смеси определенного состава и в необходимом количестве в соответствии с режимом работы двигателя. Она включает устройства для хранения топлива, очистки и подачи воздуха, дозирования воздуха и топлива при образовании горючей смеси и подачи ее в цилиндры, приборы контроля за расходом топлива.

На рис. 1 представлена типичная принципиальная схема системы питания автомобильного карбюраторного двигателя.

Рис. 1. Принципиальная схема системы питания

карбюраторного двигателя:

1 ? указатель уровня топлива; 2 ? топливный бак; 3 ? фильтр-отстойник;

4 ? топливопровод; 5 - фильтр тонкой очистки топлива; 6 - карбюратор;

7 - впускной трубопровод; 8 ? топливоподкачивающий насос

Основной узел этой системы ? карбюратор, предназначен для распыливания, частичного испарения и смешивания воздуха и топлива, обеспечения определенного для каждого режима работы двигателя состава топливовоздушной смеси и изменения в соответствии с изменением режима количества поступающей в цилиндры двигателя смеси.

По принципу дозирования и смесеобразования выделяют два типа систем для карбюраторов: с непосредственной подачей топлива к распыливающему устройству; с предварительным эмульсированием топлива в каналах.

Системы первого типа применяются в карбюраторах автомобильных двигателей в качестве самостоятельных дозирующих систем, например, на режимах больших нагрузок для обогащения смеси (экономайзер, эконостат и т.п.).

Системы второго типа подразделяют на двухжиклерные (воздушные и топливные), многожиклерные и с эмульсионным колодцем. Двухжиклерные используются для холостого хода, эконостата, а также в главных дозирующих системах на карбюраторах старых моделей.

Большинство автомобильных карбюраторов выполняются по типовой схеме с некоторыми конструктивными изменениями. В таких карбюраторах главная дозирующая система включает в себя эмульсионный колодец, который соединен, с одной сторыны, с поплавковой камерой через главный топливный жиклер, а с другой - с распылителем в диффузоре через канал с большим проходным сечением. К главной дозирующей системе через каналы малого диаметра подсоединены переходная система и система холостого хода. Процесс смесеобразования начинается в каналах карбюратора. В большинстве карбюраторов эмульсирование топлива осуществляется подачей воздуха через воздушный жиклер (обычно в системах холостого хода и эконостата), а в главную дозирующую систему ? через воздушный жиклер и эмульсионный колодец. Процесс смесеобразования продолжается в диффузоре карбюратора, где топливовоздушная эмульсия, попадая в поток воздуха, перемешивается с ним.

В зависимости от конструктивных особенностей воздушного канала, его назначения и режимов работы карбюратор может иметь от одного до трех диффузоров. Известно, что карбюраторы с одним диффузором и распылителем на многих режимах не могут обеспечить заданную равномерность состава горючей смеси по цилиндрам. Одна из причин этой неравномерности ? попадание частиц топлива на стенку, противоположную каналу распылителя. На некоторых режимах возможно стекание топливной пленки по указанной стенке. Поэтому большинство современных карбюраторов в каждом воздушном канале имеет два диффузора, при этом нижняя кромка малого диффузора с распылителем расположена внутри суженной части большого диффузора. На выходе из малого диффузора топливовоздушная смесь подается в воздушный поток, что уменьшает количество топлива, попадающего на стенки смесительной камеры. По сравнению с однодиффузорным карбюратором в малом диффузоре поток воздуха приобретает повышенную скорость, что позволяет улучшить качество распыливания топлива при равном аэродинамическом сопротивлении.

Карбюраторы с тремя диффузороми в настоящее время не находят распространения, т.к. приемлемое качество распыливания обеспечивается в более простом двухдиффузорном карбюраторе в сочетании с комплексом других мероприятий.

При уменьшении нагрузки скорость воздуха в диффузоре снижается, что может привести к ухудшению дробления капель топлива. Процесс распыливания топлива переносится в зону двух щелей, образуемых кромкой дроссельной заслонки и стенками смесительной камеры карбюратора. Высокая интенсивность процесса испарения топлива в этой зоне подтверждается тем, что при низкой температуре воздуха и повышенной влажности на кромке дроссельной заслонки образуется ледяная корка, нарушающая нормальную работу карбюратора.

Для карбюраторных двигателей основные требования к системам смесеобразования сводятся к обеспечению:

– норм на выбросы токсичных веществ с отработавшими газами;

– надежного пуска как холодного, так и прогретого двигателя в широком интервале изменения температуры окружающей среды;

– оптимального состава смеси, близкого к оптимальному, на всех режимах для получения приемлемых индикаторных показателей рабочего процесса;

– возможности устранения отказов, связанных с загрязнением дозирующих систем;

– минимальных затрат на изготовление, диагностирование, обслу-живание и ремонт систем топливоподачи;

– стабильности характеристик карбюратора в различных условиях эксплуатации с учетом климатических условий, износа двигателя и т.п.;

– предельной унификации карбюраторов, бензиновых насосов, фильтров как для различных модификаций двигателей одной модели, так и для различных типов двигателей;

– автоматизации работы подсистем, исключению неквалифицированного вмешательства в их регулировку.

Рассмотрим основные факторы, влияющие на процесс смесеобразования и условия работы двигателя, с точки зрения выполнения перечисленных требований.

Особенностью автомобильного двигателя является широкий диапазон нагрузочных и скоростных режимов. Современный карбюратор обеспечивает: процессы смесеобразования, близкие к оптимальным, на любых режимах и при переходе с одного из них на другой; надежный пуск двигателя, его прогрев при минимальных выбросах токсичных веществ и расходе топлива, а в случае крайней необходимости ? переход на непрогретом двигателе на нагрузочные режимы. При торможении автомобиля необходимо отключать подачу топливовоздушной смеси и в нужный момент переходить на нагрузочный режим или режим холостого хода.

Смесеобразование в карбюраторных двигателях является одним из важнейших факторов, определяющих основные эффективные показатели двигателей. Протекание процесса смесеобразования и равномерность распределения смеси (по составу) и антидетонационных присадок по цилиндрам, динамические качества двигателя зависят в основном от следующих факторов:

– фракционного состава бензина, температур испарения отдельных фракций топлива и антидетонатора;

– температуры топлива и воздуха, интенсивности подогрева смеси;

– относительной скорости воздуха и скорости капель топлива, степени турбулентности потока, площади поверхности испарения (капель или слоя пленки топлива), что в значительной степени зависит от дисперсности дробления топлива в распылителе, продолжительности испарения.

1.1 Характеристика идеального карбюратора

Идеальный карбюратор предназначен обеспечивать приготовление смеси такого оптимального состава, который необходим по условиям работы двигателя. Требуемую закономерность изменения состава смеси устанавливают по регулировочным характеристикам, представляющим собой изменение показателей работы двигателя в зависимости от коэффициента б при постоянных частоте n вращения коленчатого вала и положении дроссельной заслонки. На рис. 2 изображены такие характеристики при n=const и других неизменных граничных условиях.



Рис. 2. Регулировочные характеристики двигателя

При этом для каждого режима устанавливается оптимальный угол опережения зажигания. По оси ординат отложены удельный расход топлива в процентах минимального его значения и мощность, выраженная в процентах максимальной мощности, достигаемой при данной частоте вращения вала и полностью открытой дроссельной заслонке. Кривые I и Iґ соответствуют работе двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке; кривые II и II', III и III' ? работе при частичном ее открытии. Из графика видно, что к...