Тарировочные данные карбюраторов серии К-151

Ввиду относительной сложности устройства карбюратора и многочисленных ссылок в тексте на позиции в разных рисунках, все иллюстрации сведены в приложение.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА КАРБЮРАТОРОВ

Карбюраторы К-151, как и любые другие карбюраторы, представляют собой устройства для точного дозирования топлива в потоке воздуха, образования из топлива и воздуха горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя.

Карбюраторы имеют два расположенных рядом вертикальных канала для прохода воздуха, в нижней части каждого из которых установлена поворотная дроссельная заслонка. Каждый из каналов называют камерой карбюратора. Поскольку таких каналов-камер два, а привод дроссельных заслонок устроен так, что по мере нажатия педали газа сначала открывается одна, а затем другая заслонка, карбюраторы этого типа называют двухкамерными, с последовательным открытием камер. Камера, в которой дроссельная заслонка открывается раньше, называется первичной, другая – вторичной.

В средней части каждого из главных воздушных каналов имеются конусообразные сужения-диффузоры, посредством которых создается разрежение в потоке воздуха, необходимое для подсасывания топлива из находящейся в корпусе карбюратора специальной емкости – поплавковой камеры. Нужный для нормальной работы карбюратора уровень топлива в поплавковой камере поддерживается постоянным (точнее, почти постоянным, об этом речь пойдет ниже) при помощи механизма с поплавком и запорной иглой.

Следует отметить принципиальное отличие поплавкового механизма карбюраторов К-151 от аналогичного устройства всех других отечественных карбюраторов: он полностью, вместе с иглой и поплавком, размещен в корпусе карбюратора и доступен для визуального контроля после снятия крышки, без нарушения естественного взаимодействия поплавка с уровнем топлива. Такая конструкция носит название поплавковой камеры с нижней подачей топлива.

Карбюратор состоит из трех основных частей (рис. 1, 2):

- верхней – крышки корпуса с фланцем и шпильками крепления воздушного фильтра, с устройством вентиляции поплавковой камеры и деталями пускового устройства, с семью винтами крепления к корпусу карбюратора через картонную прокладку,

- средней – корпуса карбюратора с поплавковой камерой и поплавковым механизмом, топливоподводящим штуцером и топливодозирующими системами,

- нижней – корпуса дроссельных заслонок с дроссельными заслонками и механизмом их привода, а также с устройством холостого хода, крепящимся к корпусу карбюратора снизу двумя винтами через составную прокладку, состоящую из двух тонких (картонных) и одной толстой (текстолитовой).

В карбюраторе имеются следующие системы, устройства и механизмы:

- поплавковый механизм,

- топливодозирующие системы,

- главные дозирующие системы первичной и вторичной камер,

- система холостого хода,

- переходная система вторичной камеры,

- эконостат,

- ускорительный насос,

- пусковое устройство,

- клапан-экономайзер отключения топливоподачи на режиме принудительного холостого хода (ЭПХХ),

- система принудительной вентиляции картера,

- система вентиляции поплавковой камеры,

- механизм управления дроссельными заслонками.

ПОПЛАВКОВЫЙ МЕХАНИЗМ

Поплавковый механизм служит для поддержания постоянного уровня топлива в поплавковой камере, необходимого для нормальной работы карбюратора.

Уровень топлива устанавливается автоматически за счет изменения проходного сечения отверстия клапана, перекрываемого запорной иглой с демпфирующим подпружиненным шариком на хвостовике, перемещаемой язычком кронштейна-держателя латунного поплавка. Когда топлива в камере мало, поплавок опускается вниз и язычок, приподнимаясь, освобождает иглу, открывая сечение запорного клапана и обеспечивая поступление большего количества топлива. По мере заполнения камеры поплавок поднимается вверх, язычок перемещает иглу в направлении седла вниз и подача топлива перекрывается.

Одновременно с изменением расхода топлива через запорный клапан поплавковой камеры автоматически (за счет особой конструкции привода) изменяется подача топлива со стороны насоса, что исключает чрезмерное повышение давления топлива на входе в карбюратор.

Строго говоря, уровень топлива в поплавковой камере не сохраняется постоянным при различных режимах работы двигателя: на холостом ходу он максимальный и уменьшается на несколько миллиметров при полной мощности двигателя, когда для обеспечения большого расхода топлива запорная игла должна приподняться вверх, увеличивая проходное сечение у запорного конуса иглы, что возможно только при понижении уровня топлива. Это, однако, не оказывает никакого отрицательного влияния на работу карбюратора, так как увеличивается при подборе регулировок дозирующих систем карбюратора на заводе-изготовителе.

ТОПЛИВОДОЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ

Главные дозирующие системы первичной и вторичной камер (рис. 3) идентичны по своей конструкции. Они имеют главные топливные жиклеры 28, 50, устанавливаемые на резьбе в нижней части поплавковой камеры, и главные воздушные жиклеры 7, 14, устанавливаемые на верхней плоскости корпуса карбюратора, в верхней части вертикальных, так называемых «эмульсионных» колодцев, соединенных в нижней части каналами с соответствующими топливными жиклерами. Под обоими главными воздушными жиклерами в эмульсионных колодцах установлены эмульсионные трубки 9, 15 – полые цилиндрические детали с рядами радиальных отверстий в стенках и закрытыми нижними торцами.

В средней части стенок каждого из эмульсионных колодцев имеется по одному отверстию большого сечения, которые каналами соединяются с выходными отверстиями распылителей, расположенными внутри так называемых малых диффузоров 13 – съемных деталей, вставленных на упругих фиксаторах в средние части больших диффузоров.

Под действием разрежения в зоне отверстий распылителей топливо через главные топливные жиклеры 28, 50 поднимается по эмульсионным колодцам и доходит до уровня радиальных отверстий в эмульсионных трубках 9, 15, после чего подхватывается выходящим из центральных частей трубок прошедшим через воздушные жиклеры воздухом и, образуя топливовоздушную эмульсию, уносится по боковым каналам к отверстиям распылителей, где наконец смешивается с основным потоком воздуха.

Система холостого хода представляет собой автономное смесеобразующее устройство, обеспечивающее интенсивное распыливание топлива в потоке поступающего в двигатель на холостом ходу воздуха.

На режиме холостого хода дроссельные заслонки первичной 41 и вторичной 45 камер полностью закрыты и основной поток поступающего в двигатель воздуха направляется по обводному каналу в корпусе дроссельных заслонок. Канал начинается окном 12 (рис. 11) в стенке смесительной камеры у нижней кромки дроссельной заслонки и далее продолжается в виде диффузора 19, выполненного в литье корпуса дроссельных заслонок. Затем, после диффузора, канал вторично поворачивает на 90° и выходит к фланцу крепления узла холостого хода. Войдя в отверстие 11 (рис. 12, б) воздушного канала узла холостого хода, воздух далее проходит через регулируемую кольцевую щель, образованную наружными стенками канала и телом винта 12 регулировки частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу, ограничивающим в необходимых пределах сечение обводного воздушного канала.

После винта регулировки частоты вращения поток воздуха проходит мимо тарелки запорного клапана ЭПХХ (описание работы ЭПХХ см. ниже), выходит из узла холостого хода и через отверстие 9 (рис. 12, б) в его фланце возвращается в корпус дроссельных заслонок, где, пройдя по короткому прямому каналу, выбрасывается в пространство первичной смесительной камеры после закрытой дроссельной заслонки.

При описанном движении воздуха в системе холостого хода в его поток одновременно по двум каналам подается топливовоздушная эмульсия, которая, интенсивно перемешиваясь с воздухом, образует однородную смесь. Первым местом смешения топлива с воздухом по ходу его движения является диффузор 19 (рис. 11) в воздушном канале холостого хода на корпусе дроссельных заслонок, вторым – канал у винта 12 регулировки частоты вращения на холостом ходу в узле холостого хода между отверстиями 9 и 11 (рис. 12).

Подача топлива в систему холостого хода производится из эмульсионного колодца главной дозирующей системы первичной камеры, т. е. после ее главного топливного жиклера 28 (см. рис. 3). Такое решение является типичным для всех современных автомобильных карбюраторов и применяется для наилучшего согласования работы главной дозирующей системы с системой холостого хода с целью достижения требуемого состава смеси по мере открытия дроссельной заслонки.

Топливо проходит по короткому горизонтальному каналу и под действием разрежения поднимается по эмульсионному колодцу системы холостого хода, в котором, подобно главной дозирующей системе, имеется эмульсионная трубка. В отличие от главной дозирующей системы эмульсионная трубка в системе холостого хода карбюраторов К-151 объединена, подобно эмульсионной трубке главной дозирующей системы карбюратора ДААЗ-2108, в блок с воздушным жиклером 16, установленным на ее верхнем торце.

Кроме того, в нижнем торце эмульсионной трубки имеется калиброванное отверстие, представляющее собой топливный жиклер системы холостого хода. Уплотнение жиклерной части эмульсионной трубки производится заплечиками в ступенчатом сужении эмульсионного колодца при ее заворачивании в резьбовое гнездо до упора.

Пройдя топливный жиклер в эмульсионной трубке, топливо смешивается с поступающим сверху через воздушный жиклер воздухом и через боковые отверстия в эмульсионной трубке поступает к горизонтальному каналу в корпусе карбюратора, в котором на резьбе под пробкой установлен эмульсионный жиклер 17 системы холостого хода. Пройдя эмульсионный жиклер, топливо поступает к вертикальному каналу, в верхней части которого на резьбе установлен второй воздушный жиклер 18 системы холостого хода. Вторично эмульсированное воздухом топливо по каналу в приливе корпуса карбюратора поступает вниз, в направлении корпуса дроссельных заслонок.

На расстоянии 15 мм от нижнего фланца корпуса карбюратора канал системы холостого хода раздваивается и выходит на нижнюю плоскость двумя отверстиями 5 и 6 (рис. 13), в одно из которых (отверстие главного канала) запрессована проходная трубка. На карбюраторах первых серий в ответвлении канала системы холостого хода, в бобышке на корпусе карбюратора, установлен регулировочный винт 39 (рис. 3), ограничивающий проходное сечение канала. На более поздних сериях карбюраторов регулировочный винт в бобышке заменен на калиброванное отверстие постоянного сечения, выполняемое в канале, заглушенном с наружной стороны пробкой с небольшой бобышкой.

Проследим далее пути топлива отдельно по каждой ветви канала системы холостого хода. В первой из них, пройдя ответвление канала холостого хода в корпусе карбюратора (с регулировочным винтом или без него), топливовоздушная эмульсия через отверстие в прокладке поступает к выемке 18 (рис. 11, б) на верхней плоскости корпуса дроссельных заслонок, затем по вертикальному сверлению опускается вниз и наконец по горизонтальному сверлению с заглушкой 3 (см. рис. 12, а) на фланце узла холостого хода поступает в узкую часть диффузора системы холостого хода, где смешивается с воздухом.

В другой ветви канала системы холостого хода топливовоздушная эмульсия, поступившая из корпуса карбюратора через отверстие 6 (рис. 13), попадает в полость щелевого переходного отверстия у верхней кромки дроссельной заслонки первичной камеры. Поскольку на холостом ходу дроссельная заслонка закрыта и верхняя часть щелевого переходного отверстия находится выше ее кромки, через нее в систему холостого хода подсасывается дополнительное количество эмульсирующего топливо воздуха.

Через короткую выемку 15 (рис. 13) топливовоздушная эмульсия, смешавшись с дополнительным количеством воздуха из переходного отверстия, поступает к горизонтальному сверлению в корпусе дроссельных заслонок и выходит к фланцу узла холостого хода, имеющего ответное входное отверстие 10 (см. рис. 12, б), сечение которого может изменяться регулировочным винтом, представляющим собой винт «качества» 33 (рис. 3) в узле холостого хода, топливовоздушная эмульсия по вертикальному сверлению, закрытому снаружи заглушкой, поступает к воздушному каналу системы холостого хода после винта 7 (см. рис. 3) регулировки частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу.

При работе двигателя обе описанные ветви канала холостого хода подают топливо одновременно, обеспечивая приготовление топливовоздушной смеси необходимого состава.

Переходная система вторичной камеры предназначена для обеспечения плавного включения в работу вторичной камеры и функционирует в основном при малых углах открытия ее дроссельной заслонки. Переходная система во многом похожа на систему холостого хода и имеет топливный и воздушный жиклеры, соединенные системой каналов в корпусе карбюратора с переходным отверстием у кромки закрытой заслонки вторичной камеры.

Топливо в переходную систему забирается через отверстие 14 (рис. 10) непосредственно из поплавковой камеры, что при одновременном вступлении в работу главной дозирующей системы вторичной камеры обеспечивает значительное обогащение состава смеси на переходном режиме. Под действием разрежения, возникающего у переходного отверстия при открытии вторичной дроссельной заслонки, по каналу в нижней части поплавковой камеры топливо поступает к вертикальному сверлению в корпусе карбюратора, закрытому бронзовой заглушкой на его верхней плоскости, рядом с главным воздушным жиклером вторичной камеры.

По горизонтальному сверлению, закрытому снаружи резьбовой пробкой 3 (рис. 7), пройдя установленный на резьбе топливный жиклер, топливо поступает в вертикальный канал с воздушным жиклером, где оно эмульсируется и по системе вертикальных и горизонтальных каналов опускается вниз к корпусу дроссельных заслонок. Пройдя отверстие 2 (рис. 13) с бронзовой переходной трубкой на стыке с корпусом дроссельных заслонок, топливо поступает к полости переходного отверстия и выбрасывается через переходное отверстие в задроссельное пространство вторичной камеры.

Эконостат представляет собой простейшую дополнительную дозирующую систему вторичной камеры с отдельным распылителем 6 (рис. 8, а), крепящимся на резьбе держателем с торцевым и боковыми отверстиями, выполняющими роль жиклера. Вследствие расположения распылителя эконостата вне диффузора, т. е. в зоне низкого разрежения, он начинает подавать заметное количество топлива только при большом расходе воздуха через карбюратор, что соответствует работе двигателя с высокой частотой вращения при полном открытии дроссельных заслонок.

Топливо в эконостат забирается из поплавковой камеры через отверстие 15 (см. рис. 10) и по вертикальному каналу в корпусе карбюратора поднимается вверх, проходит переходную втулку канала его крышки и через торцевое калиброванное и радиальные отверстия винта-держателя поступает к распылителю.

Ускорительный насос – вспомогательная механическая топливоподающая система карбюратора, обеспечивающая принудительную, не зависящую от расхода воздуха через диффузоры подачу топлива в период открытия дроссельных заслонок. Необходимость подачи дополнительного топлива определяется отнюдь не его «инерционностью» в каналах карбюратора при резком разгоне, как это традиционно указывается в некоторых изданиях, а нарушением в этот момент условий смесеобразования во впускной системе, в результате чего в первые секунды после начала резкого разгона до цилиндров доходит только часть поданного карбюратором топлива. Ускорительный насос компенсирует этот эффект и обеспечивает требуемый состав горючей смеси в цилиндрах в первый же момент после начала разгона.

Конструкция ускорительного насоса (см. рис. 15) подобна автомобильному топливному насосу. В нем имеется подпружиненная диафрагма 4, связанная через рычаг 10 с кулачком 11 на оси дроссельной заслонки первичной камеры, и шариковый всасывающий клапан 12, свободно пропускающий топливо из поплавковой камеры в полость 14 под диафрагмой при ходе всасывания (в период закрытия дроссельной заслонки) и препятствующий его выходу обратно при ходе нагнетания (в период открытия дроссельной заслонки). Кроме того, имеется шариковый нагнетательный клапан 3, препятствующий подсасыванию воздуха в полость насоса при ходе всасывания и пропускающий топливо к распылителю 1 при ходе нагнетания.

Ход всасывания происходит за счет упругости пружины 5 диафрагмы, а ход нагнетания – за счет силового воздействия рычага привода на торец подпятника 7 диафрагмы.

В головке диафрагмы 8 между подпятником, контактирующим с рычагом, и тарелкой 6 установлена жесткая пружина 9. При резком открытии дроссельной заслонки, когда диафрагма ускорительного насоса, удерживаемая относительно медленно удаляемым топливом, не может быстро переместиться на расстояние, определяемое ходом рычага, пружина 9 сжимается и затем, по мере удаления топлива из полости насоса, медленно расправляется, обеспечивая, во-первых, защиту диафрагмы от разрыва большим давлением топлива, и, во-вторых, растягивание процесса впрыска на 1…2 с, что требуется для обеспечения устойчивой работы двигателя.

Подаваемое ускорительным насосом топливо поступает к распылителю-жиклеру с длинным носиком, выведенным в первичную камеру карбюратора и крепящимся полым винтом-держателем с шариковым нагнетательным клапаном.

Всасывающий клапан ускорительного насоса выполнен в виде шарика с вворачиваемым в отверстие вертикального канала в стенке поплавковой камеры стержнем-ограничителем 3 (рис. 10) его хода.

Топливо из поплавковой камеры забирается через отверстие в ее стенке со стороны ускорительного насоса ближе к топливным жиклерам.

Ускорительный насос карбюраторов К-151 имеет также дренажный канал с жиклером и регулировочным винтом, соединяющим рабочую полость насоса с поплавковой камерой. Выходное отверстие дренажного канала выполнено в стенке поплавковой камеры недалеко от топливозаборного отверстия, о котором говорилось выше. Дренажный канал с жиклером и регулировочным винтом предназначен для корректировки (уменьшения) подачи топлива ускорительным насосом при медленном открытии дроссельных заслонок, когда нет необходимости подачи дополнительного топлива (кроме того, что дозируется пневматическими системами) или, по крайней мере, она не столь острая.

Существует несколько вариантов исполнения кулачка ускорительного насоса: он может быть плоским стальным с креплением на оси дроссельной заслонки винтом, с неразборным креплением путем расклепки конца оси, а также с пластмассовой накладкой, образующей профиль кулачка.

Соответственно кулачку ролик рычага ускорительного насоса может иметь центрирующую канавку, в которую входит кулачок, или иметь простую цилиндрическую форму, как на карбюраторах автомобилей ВАЗ.

Поиск по сайту: