2.3. Системы питания и выпуска

Топливо и горючие смеси. Для работы ДВС в его цилиндр поступает го­рючая смесь, состоящая из мелко распыленного и испаренного топлива, смешанного с воздухом. В качество топлива в современных мотоциклет­ных двигателях используют автомобильные бензины с октановым чис­лом не ниже 93 (у части мотоциклов с двухтактными двигателями в бен­зин добавляют масло). Октановое число характеризует стойкость топли­ва к детонации — взрывному сгоранию топлива в цилиндре при высоких нагрузках. Детонация — явление нежелательное и опасное, вызываю­щее перегрев и разрушение деталей цилиндро-поршневой группы дви­гателя. Чем выше октановое число, тем большую степень сжатия может иметь двигатель. А значит, в соответствии с теорией ДВС, он будет рабо­тать эффективнее, его экономичность и мощность будут выше.

Система питания. В систему питания мотоциклетных двигателей вхо­дят топливный бак, топливный край, топливный фильтр, карбюратор и воздушный фильтр (рис. 2.18). Бензин хранится в топливном баке, расположенном обычно выше двигателя, что позволяет топливу самотеком поступать по шлангу в карбюратор. Некоторые зарубежные мотоциклы (в основном скутеры) имеют топливный бак, расположенный под седлом или полом, ниже двигателя. В этом случае бензин к карбюратору подает­ся топливным насосом — с механическим, электрическим или вакуумным приводом. Вакуумный привод топливного насоса встречается на МТС с двухтактными двигателями — в них используется пульсация давления в кривошипной камере.

Рис 2.18 Система питания мотоциклетного двигателя: 1 топливный бак; 2 —крышка бака; 3 — топливный кран; 4 шланг; 5 — карбюратор; 6 воздушный фильтр

Топливные баки изготавливают из стали, алюминиевых сплавов или пластмасс. Наиболее распространено крепление бака к раме посредст­вом резиновых подушек. В крышке бака имеется специальное отверстие, через которое в бак поступает воздух по мере расходования топлива. На

многих зарубежных мотоциклах крышка герметичная, а сообщение внутреннего объема бака с атмосферой происходит через специальные угольные резервуары, предотвращающие выбросы
паров бензина. У многих мотоциклов крышка бака имеет замок.

Топливный кран исключает подтекание топлива через карбюратор при остановке в случае негерметичности его поплавкового клапана (рис. 2.19). Топливный крап обычно имеет три положе-
ния: «3» или «ОН» — закрытое; «О» или «Оп» — топливо поступает из основного объема бака;
«Р» или «Кез» — топливо поступает из резервного объема бака.

Кран может также иметь встроенный фильтр (сетчатый или отстойник). Соединительный шланг
в целях безопасности на концах должен иметь хомуты. Нередко на шланге устанавливают отдельный топливный фильтр.

На зарубежной мототехиике широко применяются автоматические топливные краны, которые открываются только при пуске двигателя, а при его остановке
сразу закрываются (рис. 2.20). Управляет работой таких кранов разрежение во впускном трубопроводе (между карбюратором и цилиндром). При пуске и работе
двигателя разрежение воздействует на мембрану топливного крана и, преодолевая усилие пружины, опускает запорную иглу и обеспечивает поступление бензина. Автоматический топливный кран может иметь положения:

Рис. 2.19 Топливный кран: 1 топливный бак; 2 — мелкоячеистая сетка; 3 — канал основного запаса топлива; 4 — корпус крана; 5 — топливный шланг; 6 — от­стойник топлива; 7 — поворотный за­порный элемент; 8 — канал резервного запаса топлива; 9 — гайка крепления крана к топливному баку

Рис 2.20 Автоматический топливный кран (без рукоятки ручного управления): 1 мембрана; 2 — корпус крана; 3 топливный бак; 4 — штуцер подачи топлива; 5 запорная игла; 6 — канал управления (сообщающийся с впускным патрубком)

Рис 2.21 Способы подачи воздуха к карбюратору: а — через контактно масляный воздушный фильтр («Иж»); б — через бумажный воздушный фильтр («Днепр»); в — через поролоновый воздушный фильтр (ЗиД); г- «прямой впуск» (спортбайки); 1 — смоченный маслом сетчатый фильтр; 2 — масляная ванна; 3 — бумажный фильтрую­щий элемент; 4 — пропитанный маслом поролоновый фильтр; 5 — впускное окно в передней части обтекателя мотоцикла

«Оп» — включения основного объема бака, «Коя» — резерва и «Рп» — принудительного открытия крана при неработающем двигателе.

Воздух поступает в карбюратор через воздушный фильтр, который бывает нескольких типов (рис. 2.21): контактно-масляный, бумажный, пенополиуретановый (поролоновый).

Контактно-масляный фильтр состоит из корпуса, сетчатой набивки и масляной ванны в нижней части корпуса. Поток воздуха поступает в цент­ральную часть фильтра, затем поворачивает на 180° в зоне масляной ванны и проходит через фильтрующий элемент. Очистка воздуха проходит в два этапа: при повороте потока тяжелые частицы пыли оседают по инерции в слое масла, а легкие частицы улавливает смоченный маслом сетчатый фильтр. Подобные фильтры устанавливают на мотоциклы «Урал» и «Иж», но за рубежом они вытеснены бумажными и поролоновыми.

Бумажные фильтры одноразовые, они требуют замены при каждом ТО.

Поролоновые фильтры допускают многократную промывку и последу­ющую пропитку специальным маслом. Корпус воздушною фильтра любо­го типа также выполняет роль глушителя шума впуска. При неисправном фильтре в цилиндр поступают твердые частицы, вызывающие ускоренный износ поршня, зеркала цилиндра, подшипников шатуна и коленчатого вала.

У современных скоростных спортбайков забор воздуха осуществляет­ся из передней части обтекателя (так называемый «прямой впуск»). Тем самым увеличивается наполнение цилиндров горючей смесью на высоких скоростях движения.

Карбюратор приготавливает и дозирует топливовоздушную смесь, поступающую затем в цилиндр. Простейший карбюратор золотниково­го типа состоит из двух камер: поплавковой и смесительной (рис. 2.22). Первая служит для поддержания постоянного уровня топлива в карбю­раторе, вторая — для приготовления рабочей смеси. Смесительная каме­ра сообщается с поплавковой топливным каналом (распылителем), в ко­тором установлена деталь с калиброванным отверстием — жиклер. Дли­на распылителя выбрана такой, чтобы уровень топлива в поплавковой камере был на 1 — 2 мм ниже верхнего среза распылителя. Этим предот­вращается самопроизвольное истечение топлива при неработающем двигателе. Кроме распылителя, в смесительной камере расположена дроссельная заслонка (золотник), которая регулирует количество посту­пающей в цилиндр топливовоздушной смеси.

Во время такта впуска во впускном трубопроводе и соединенной с ним смесительной камере создается разрежение. Под действием разни­цы давлений в поплавковой и смесительной камерах топливо будет струйкой вытекать из распылителя в смесительную камеру. Там бензин подхватывается потоком воздуха, дробится, испаряется и перемешива­ется с ним, образуя горючую смесь.

Рис. 2.22  Главная дозирующая система золотникового карбюратора: 1 — дроссельный золотник; 2 — смесительная камера; 3    — конусная игла золотника; — распылитель главной дозирующей системы; 5 — поплавковая камера; — главный топливный жиклер; 7—воздушный канал

Как было установлено опытным путем, топливовоздушная смесь наи­более эффективно сгорает при весовом соотношении компонентов 1:15. Когда доля топлива больше, смесь называют обогащенной, меньше — обедненной. Работа ДВС на обогащенных смесях повышает мощность, на обедненных — экономичность. Слишком богатые смеси не сгорают в цилиндре полностью, а бедные ведут к перегреву двигателя, вспышкам и хлопкам в карбюраторе.

Состав горючей смеси, вырабатываемый описанным выше про­стейшим карбюратором, не может быть оптимальным на всех режи­мах. Для того, чтобы поддержать нужный состав, применяют более сложные дозирующие системы. Современные карбюраторы имеют сис­темы пуска, холостого хода, переходных режимов, основных рабочих режимов и коррекции для получения максимальной мощности.

Поддерживает постоянный уровень топлива в карбюраторе поплавок с закрепленным на нем клапаном — игольчатым или с обрезанным кону­сом (поз. 9 и 10 на рис. 2.23). При наполнении камеры топливом до опре­деленного уровня поплавок поднимается и, воздействуя на клапан (непо­средственно или через рычаг), прекращает доступ бензина. Регулировку уровня топлива осуществляют подгибанием рычага, управляющего кла­паном, или установкой прокладок под клапан. Часто такая регулировка не предусмотрена вообще — она обеспечивается конструктивно.

На современных мотоциклах устанавливают три типа карбюрато­ров: золотниковые, постоянного разрежения («СУ») и регистровые. На все отечественные мотоциклу»! устанавливают золотниковые карбюра­торы (моделей К-65, К-68, «Лкоу-2924 СЕ»), лишь «Урал-Волк» комплек­туется карбюраторами типа «СУ» («КеШш»).

В золотниковом карбюраторе ручка «газа» на руле, связанная тро­сом с дроссельной заслонкой (золотником), перемещает ее и, следовательно, изменяет сечение проходного канала карбюратора (диффузо­ра). Таким образом регулируется поступающее в двигатель количество воздуха. С золотником жестко связана конусная игла, входящая в топ­ливный канал — распылитель. Изменяя положение конусной иглы от­носительно золотника, смесь можно обогащать (при подъеме иглы) или, наоборот, обеднять (при ее опускании). С другой стороны распылителя установлен главный топливный жиклер. Все зти детали образуют главную дозирующую систему карбюратора. Перемещаясь одновременно с дрос­сельным золотником, игла изменяет сечение распылителя, через которое топливо засасывается в диффузор, где смешивается с воздухом и затем подается в цилиндр двигателя. При полностью открытом дроссе­ле игла образует максимальное проходное сечение топливу, и количест­во поступающего топлива ограничивается только сечением канала жик­лера.

В карбюраторах постоянного разрежения типа «СУ» перемещение ручки «газа» передается не к золотнику, связанному с дозирующей иг­лой, а к поворотной дроссельной заслонке, расположенной ближе к вы­ходу из карбюратора (рис. 2.23). Объем воздуха в мембранной камере над золотником сообщается со смесительной камерой карбюратора. Та­ким образом, перемещением золотника (а вместе с ним и дозирующей топливо иглы) управляет разрежение во впускном тракте. При малых нагрузках, когда поворотная дроссельная заслонка прикрыта, разреже­ние в смесительной камере (а следовательно, и в полости над мембра­ной) мало, и золотник вместе с иглой опущены под действием пружины. При больших нагрузках, при открытой дроссельной заслонке повышен­ное резрежение передается в полость над мембраной и поднимает золот­ник вместе с дозирующей иглой. Преимущество такого типа карбюрато­ра в том, что золотник поддерживает постоянное разрежение в зоне распылителя, обеспечивая оптимальное соотношение топлива и воз­духа. В многоцилиндровых двигателях обычно каждый цилиндр имеет отдельный карбюратор. Кроме того, такие карбюраторы могут иметь ус­корительный насос, подающий порцию топлива во впускной канал при резком открытии дроссельной заслонки.

Рис 2.23. Главная дозирующая система золотникового карбюратора типа «СУ» (положение соответствует полной нагрузке): 1 — диффузор; 2 мембрана: 3 — пружина; 4 — золотник; 5 — дозирующая игла; 6 поворотная дроссельная заслонка; 7 — распылитель; 8 — главный топливный жиклер; 9 — поплавок; 10 — запорный клапан поплавка

Регистровый карбюратор, применяемый на многих зарубежных од­ноцилиндровых четырехтактных двигателях, представляет собой комби­нацию описанных выше двух типов карбюраторов (рис. 2.24). В нем име­ются две смесительные камеры, причем золотник одной камеры приво­дится от ручки «газа», а другой — от разрежения в смесительной камере.

При пуске холодного двигателя требуется обогащенная смесь. Для это­го в крышке поплавковой камеры некоторых карбюраторов располагают утопитель поплавка. При нажатии его стержня уровень топлива в поплав­ковой камере становится выше допустимого, и топливо перетекает из рас­пылителя во впускной трубопровод. При этом часть бензина через дренаж­ное отверстие поплавковой камеры вытекает наружу. В последнее время в конструкциях карбюраторов, чтобы не допустить попадания паров бензи­на в атмосферу, утопитель не применяют, используя обогатитель смеси. Он представляет либо воздушную заслонку, создающую более высокое разрежение у распылителя (увеличивающее истечение топлива через рас­пылитель), либо дополнительный топливный канал.

Рис. 2.24. Регистровый карбюратор («Ямаха—ХТ600»): 1 — диафрагма, управляемая разрежением в смесительной камере; 2 — золотник; 3 — поворотная дроссельная заслонка; 4 — дозирующая игла; 5 — вторичная камера карбюратора; 6 — первичная камера карбюратора с золотником, управляемым от ручки «газа»

Сайт размещается на хостинге Спринтхост