Устройство и принцип действия карбюратора

Процесс распыления жидкого топлива и смешивания его с воздухом называется карбюрацией, а прибор, в котором совершается этот процесс, — карбюратором. Таким образом карбюратор служит для приготовления из топлива и воздуха горючей смеси. Горючая смесь поступает затем в цилиндры двигателя и, смешиваясь с остатками отработавших газов, образует рабочую смесь, которая, сгорая в цилиндрах двигателя, превращается в отработавшие газы (см. рис. 31).

Приготовление горючей смеси, устройство и принцип действия простейшего карбюратора

Состав горючей смеси определяется соотношением в ней бензина и воздуха. По составу различают следующие горючие смеси.

Нормальная горючая смесь состоит из одной весовой части бензина и примерно 15 (точнее 14, 7) весовых частей воздуха (например, на 1 кг бензина должно приходиться 15 кг воздуха), что теоретически необходимо для полного сгорания бензина. Такой состав смеси называют стехиометрическим.

Обедненная горючая смесь содержит от 15 до 17 весовых частей воздуха на 1 весовую часть бензина.

Бедная горючая смесь содержит свыше 17 весовых частей воздуха на 1 весовую часть бензина.

Обогащенная горючая смесь содержит от 13 до 15 весовых частей воздуха на 1 весовую часть бензина.

Богатая горючая смесь содержит менее 13 весовых частей воздуха на 1 весовую часть бензина.

Для нормальной работы двигателя на разных режимах необходимо, чтобы карбюратор приготовлял горючую смесь различного состава.

При пуске холодного двигателя горючая смесь должна быть богатой, так как к моменту воспламенения часть паров бензина конденсируется, осаждаясь на холодных стенках впускного трубопровода и цилиндров, и состав рабочей смеси оказывается наилучшим для воспламенения от электрической искры, появляющейся между электродами свечи зажигания.

На холостом ходу для устойчивой работы двигателя на малых оборотах горючая смесь должна быть обогащенной. Объясняется это, во-первых, тем, что дроссельные заслонки в карбюраторе прикрыты и в цилиндры поступает мало горючей смеси, а во-вторых, наличием в них большого количества остаточных отработавших газов. Образующаяся в таких условиях рабочая смесь будет гореть медленно и для ускорения сгорания ее необходимо обогащать.



При эксплуатации автомобиля в зависимости от дорожных и других условий двигатель работает на разных, часто меняющихся режимах и с разными нагрузками. Нагрузка у карбюраторного двигателя характеризуется степенью открытия дроссельных заслонок: чем больше открыты заслонки, тем при одной и той же частоте вращения коленчатого вала больше нагрузка. При одном и том же положении дроссельных заслонок частота вращения коленчатого вала может как уменьшаться (преодоление крутого подъема), так и увеличиваться (движение под уклон).

При средней нагрузке, когда от двигателя не требуется полной мощности, в целях обеспечения экономичной работы горючая смесь должна быть несколько обогащенной. Эта смесь обладает высокой скоростью сгорания и обеспечивает получение от двигателя достаточной мощности.

При резком увеличении нагрузки (разгон) горючая смесь должна также кратковременно обогащаться.

Простейший карбюратор состоит из поплавковой 8 (см. рис. 31) и смесительной 15 камер. В поплавковой камере помещается латунный или пластмассовый поплавок 7, укрепленный шарнирно на оси, и игольчатый клапан 6. В смесительной камере расположены диффузор 13 с распылителем 14 и дроссельная заслонка 16.

Топливный жиклер 10 представляет собой резьбовую пробку с калиброванным отверстием, рассчитанным на протекание определенного количества топлива в единицу времени.

При работе двигателя, когда поршень движется от ВМТ к НМТ, и впускной клапан 18 открыт (такт впуска), в цилиндре 21, впускном трубопроводе 17 и смесительной камере карбюратора создается разрежение. Под действием разности давлений в поплавковой и смесительной камерах карбюратора из распылителя 14 вытекает бензин. Одновременно через смесительную камеру проходит поток воздуха, скорость которого в суженной части диффузора у отверстия распылителя наибольшая и достигает 50...150 м/с. Капельки бензина, попадая в движущуюся с такой скоростью струю воздуха, размельчаются, испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Такой способ образования горючей смеси называется пульверизационным.



По мере расхода бензина из поплавковой камеры поплавок 7 опускается, игольчатый клапан 6 открывает отверстие и бензин заполняет поплавковую камеру, поддерживая в ней постоянный уровень. При этом поддерживается постоянный уровень бензина и в распылителе, в котором он при неработающем двигателе должен быть на 1...1,5 мм ниже верхнего края.

По мере открытия дроссельной заслонки за счет большего наполнения цилиндра горючей смесью возрастают скорость сгорания рабочей смеси и давление газов, в результате чего растет частота вращения коленчатого вала двигателя. При этом увеличиваются разрежение в смесительной камере карбюратора и скорость воздуха, проходящего через диффузор, вследствие чего растут скорость истечения бензина из распылителя и количество воздуха, проходящего через диффузор. Однако количество вытекающего из распылителя бензина нарастает быстрее, вследствие чего соотношение бензина и воздуха в горючей смеси изменяется в сторону ее обогащения, т. е. простейший карбюратор с одним жиклером обеспечивает необходимый состав горючей смеси только при определенных частотах вращения коленчатого вала и нагрузке на двигатель. Учитывая, что при движении автомобиля нагрузка на двигатель и частота вращения коленчатого вала постоянно меняются, необходимо соответственно изменять и состав горючей смеси. Это достигается введением в простейший карбюратор дополнительных систем и устройств, которыми являются: главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер мощностных режимов, ускорительный насос, эко-ностат, переходная система, система пуска, экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ).

Карбюраторы, устанавливаемые на изучаемых двигателях, их устройство и системы

На рассматриваемых двигателях устанавливаются карбюраторы, выпускаемые Димитровградским автоагрегатным заводом (ДАЛЗ). Все карбюраторы по конструкции одинаковы: двухкамерные, двухдиффузорные, с падающим потоком горючей смеси и пневматическим торможением топлива, с балансированной поплавковой камерой и с последовательным открытием дроссельных заслонок. Карбюраторы ДААЗ, устанавливаемые на двигателях изучаемых автомобилей, выпускаются двух основных типов: «Солекс» и «Озон». Карбюраторы типа «Солекс» модели ДААЗ-2108, выпускаемые по лицензии французской фирмы «SOLEX», в отличие от других отечественных карбюраторов имеют двухсекционную поплавковую камеру, обеспечивающую более стабильный уровень топлива при движении автомобиля, и поэтому могут устанавливаться как на автомобилях с поперечным (ВАЗ-2109 и ЗАЗ-1102), так и с продольным (АЗЛК-21412, ВАЗ-2105) расположением двигателя. На изучаемых автомобилях в зависимости от литража двигателя устанавливаются модификации ДААЗ-2108 и ДААЗ-21083 (автомобиль ВАЗ-2109 с двигателем 1,3 и 1,5 л соответственно), ДААЗ-21081 (автомобиль ЗАЗ-1102), ДААЗ-21412 (автомобиль АЗЛК-21412) и ДААЗ-21051-30 (автомобиль ВАЗ-2105). Все модификации карбюратора ВАЗ-2108 имеют одинаковую конструкцию и отличается только параметрами отдельных систем (диаметрами жиклеров, диффузоров, эмульсионных трубок), профилем рычага управления, пусковой системой, а модификация ДААЗ-21051-30 — рычагом привода дроссельных заслонок. Поэтому при необходимости любая модификация карбюратора ВАЗ-2108 может быть установлена на любой из указанных автомобилей без заметных отрицательных последствий.



При установке модификаций карбюратора, предназначенных для переднеприводных автомобилей ВАЗ на другие автомобили, не имеющие топливовозвратной магистрали от карбюратора в топливный бак, следует надежно заглушить штуцер возврата топлива карбюратора при помощи резиновой маслобензостойкой трубки с пробкой и хомутом. А при обратной замене — заглушить на переднеприводном автомобиле ВАЗ свободный конец топливовозвратной магистрали у двигателя.

Карбюраторы ДААЗ типа «Озон» в отличие от карбюраторов «Солекс» имеют топливную камеру с одним поплавком, а также пневматический привод управления дроссельной заслонкой вторичной камеры.

Выпускаются две основные модели карбюраторов «Озон» — ДААЗ-2105 и -2107, которые различаются размерами проходных сечений входных воздушных горловин и диаметрами жиклеров и предназначены для двигателей с рабочими объемами 1,2...1,3 и 1,45...1,6 л соответственно. Модификации этих карбюраторов различаются диаметрами жиклеров, наличием системы экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ), а также конструкцией рычага привода дроссельной заслонки. Карбюраторы «Озон» устанавливаются на автомобилях только с продольным расположением двигателя: АЗЛК-2141 (ДААЗ-2141, на базе ДААЗ-2107), ИЖ (ДААЗ-2140, на базе ДААЗ-2107) и на всех автомобилях ВАЗ с классической схемой компоновки, включая ВАЗ-2105 (ДААЗ-2105 или любая другая модификация карбюраторов ДААЗ-2105 и -2107 при условии обеспечения правильного подсоединения штуцеров подвода разрежения к вакуумному регулятору опережения зажигания и клапана ЭПХХ на карбюраторе).



Следует отметить, ч4о карбюраторы ДААЗ-2108 типа «Солекс» практически не имеют взаимозаменяемых деталей с карбюраторами типа «Озон».

Исходя из вышеуказанного, рассмотрим устройство и работу систем и устройств карбюраторов ДААЗ моделей ДААЗ-2108 (типа «Солекс») и ДААЗ-2105 (типа «Озон»).

Рассматриваемые карбюраторы имеют два расположенных вертикально канала (камеры) для прохода воздуха и смешивания его с топливом с установленными в нижней части каналов поворотными дроссельными заслонками. Привод дроссельных заслонок обеспечивает последовательное открытие дроссельных заслонок сначала в одной камере (первичной), а затем во второй (вторичной), поэтому карбюраторы этого типа называют двухкамерными с последовательным открытием дроссельных заслонок.

Первичная камера, в основном, обеспечивает работу двигателя на малых и средних нагрузках с экономичным расходом топлива, а также с малой токсичностью отработавших газов. Вторичная камера совместно с первичной обеспечивают работу двигателя с максимальной мощностью и высокую динамику движения автомобиля. Помимо двух смесительных камер в карбюраторах имеется поплавковая камера, в которой размещен поплавковый механизм с игольчатым клапаном.

Поплавковый механизм служит для поддержания постоянного уровня топлива в поплавковой камере, для обеспечения правильного дозирования топлива при приготовлении горючей смеси. Он состоит из поплавка 13 (рис. 42) и игольчатого клапана 15. Топливо поступает от топливного насоса в поплавковую камеру карбюратора через штуцер 8, сетчатый фильтр и игольчатый запорный клапан 15. При достижении топливом в поплавковой камере требуемого уровня, поплавок всплывает и прижимает язычком 11 через подпружиненный демпфирующий шарик 16 игольчатый клапан 15 к седлу, прекращая поступление топлива в поплавковую камеру. Излишки топлива, подаваемого топливным насосом через штуцер 9, возвращаются в топливный бак. По мере расхода топлива, его уровень в поплавковой камере снижается, поплавок опускается и освобождает игольчатый клапан, который под действием собственной массы опускается вниз, открывая отверстие в седле для прохода топлива.





В изучаемых карбюраторах поплавковые камеры балансированные (уравновешенные), т. е. они герметичны и не имеют сообщения с атмосферным воздухом, а сообщаются с входной воздушной горловиной карбюратора. При этом в случае повышения разрежения во впускном трубопроводе (например, при засорении воздушного фильтра) не будет происходить увеличения количества подаваемого в смесительную камеру из распылителя топлива и, соответственно, переобогащения горючей смеси, поскольку давление в поплавковой камере уравновешивается давлением во входной горловине. При нарушении герметичности поплавковой камеры горючая смесь будет персобогащаться, что приведет к увеличению расхода топлива и повышению токсичности отработавших газов.

В карбюраторе ДААЗ-2108 поплавковая камера охватывает обе смесительные камеры и имеет двойной пластмассовый поплавок с общим кронштейном закрытия игольчатого клапана. Такая конструкция обеспечивает нормальный уровень топлива и подачу его к жиклерам 17 главной дозирующей системы при значительных наклонах автомобиля при движении в различных направлениях.

Балансировка поплавковой камеры достигается наличием двух отверстий, соединяющих поплавковую камеру через отверстие 7 с входной воздушной горловиной карбюратора.

В карбюраторе ДААЗ-2105 одинарный латунный поплавок 6 (рис. 43) поворачивается на оси 8 и воздействует на игольчатый клапан 5 при помощи язычка 7. Действует поплавковый механизм аналогично механизму карбюратора ДААЗ-2108.



Главная дозирующая система предназначена для обеспечения работы двигателя на всех режимах, кроме его работы на малых оборотах в режиме холостого хода (при закрытых дроссельных заслонках). Через главную дозирующую систему карбюратора в двигатель поступает основное количество топлива, при этом она обеспечивает приготовление обедненной горючей смеси, что необходимо для экономичной работы двигателя при небольших нагрузках. Как отмечалось выше при описании работы простейшего карбюратора при открытии дроссельной заслонки подача топлива увеличивается быстрее, чем подача воздуха и происходит обогащение горючей смеси. Предотвращение обогащения горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки называют компенсацией ее состава. В изучаемых карбюраторах компенсация горючей смеси осуществляется способом пневматического торможения топлива в главной дозирующей системе.

В рассматриваемых двухкамерных карбюраторах в каждой камере имеются одинаковые по устройству главные дозирующие системы, включающие в себя топливные 17 (см. рис. 42) и воздушные 4 жиклеры, эмульсионные трубки 20, расположенные в малых диффузорах, распылители 5 и каналы подвода топлива к эмульсионным колодцам с эмульсионными трубками и к распылителям.

При закрытых дроссельных заслонках в режиме холостого хода главные дозирующие системы не работают, поскольку при этом в диффузорах отсутствует достаточное разрежение, необходимое для подачи топлива через распылители главных дозирующих систем, и работа двигателя осуществляется за счет системы холостого хода.

При открывании дроссельной заслонки 19 первичной камеры карбюратора (при нажатии на педаль «газа») увеличивается разрежение в большом диффузоре 18 первичной камеры, под действием которого топливо из поплавковой камеры 14 по каналам поступает через топливные жиклеры 17 в эмульсионные колодцы. Одновременно через воздушный жиклер 4 и эмульсионную трубку 20 первичной камеры в эмульсионный колодец поступает воздух из входной воздушной горловины карбюратора. Выходя через боковые отверстия эмульсионной трубки, воздух перемешивается с топливом и образует эмульсию, которая подается через распылитель в смесительную камеру карбюратора, где смешивается с основным воздухом и образует горючую смесь. При дальнейшем открытии дроссельной заслонки 19 первичной камеры увеличивается разрежение в диффузоре 18 и соответственно скорость истечения топливной эмульсии из распылителя, но обогащения смеси не происходит, так как в это время через воздушный жиклер и начинает поступать больше воздуха, который уменьшает разрежение в зоне топливного жиклера 17 первичной камеры, и таким образом усиливается пневматическое торможение поступления топлива через главную дозирующую систему.

После поворота дроссельной заслонки первичной камеры карбюратора примерно на 2/3 начинает открываться дроссельная заслонка вторичной камеры карбюратора, имеющая механический (карбюраторы типа «Солекс») или пневматический (карбюраторы типа «Озон») привод. При этом включается в работу главная дозирующая система вторичной камеры, которая устроена и работает аналогично рассмотренной. Совместная работа двух главных дозирующих систем первичной и вторичной камер обеспечивает приготовление горючей смеси необходимого состава в достаточно широком диапазоне малых и средних нагрузок двигателя. Необходимо отметить, что при эксплуатации автомобиля с точки зрения экономии топлива и снижения токсичности отработавших газов целесообразно по возможности обеспечивать работу двигателя в основном на средних нагрузках, при которых в работе находится только одна главная дозирующая система первичной камеры карбюратора и ограничивать работу двигателя с большими нагрузками, чтобы уменьшить повышенный расход топлива при включении в работу главной дозируюшей системы вторичной камеры карбюратора, а также количество токсичных веществ, выбрасываемых при этом вместе с отработавшими газами в атмосферу.

Топливные жиклеры главных дозирующих систем первичной и вторичной камер обычно отличаются пропускной способностью, зависящей от диаметров их отверстий. На карбюраторе ДААЗ-2108 топливные жиклеры 17 установлены в нижней части эмульсионных колодцев, а на остальных карбюраторах — завинчены в резьбовые отверстия топливных каналов в нижней части поплавковой камеры, которые немного выше дна камеры для уменьшения возможности попадания в жиклеры загрязнений.

Воздушные жиклеры 4 в рассматриваемых карбюраторах завинчиваются в верхнюю резьбовую часть эмульсионных колодцев и одновременно фиксируют эмульсионные трубки в эмульсионных каналах.

Эмульсионные трубки 20 представляют собой полые цилиндрические трубки с закрытым нижним концом и с боковыми отверстиями для подачи воздуха в эмульсионные каналы.

Система холостого хода предназначена для приготовления и подачи обогащенной горючей смеси, обеспечивающей устойчивую работу двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, когда дроссельные заслонки закрыты. Система холостого хода имеется только в первичной камере карбюратора и представляет собой миникарбюратор.

Система холостого хода карбюратора ДААЗ-2108 (рис. 44) состоит из топливного 2 и воздушного 3 жиклеров, топливного 4, воздушного и эмульсионного 16 каналов, регулировочных винтов 14 и 15 соответственно регулировки качества и количества горючей смеси, а также выходного отверстия в задроссельное пространство первичной камеры карбюратора.



При работе двигателя на холостом ходу под действием разрежения за закрытой дроссельной заслонкой топливо будет поступать из поплавковой камеры через топливный жиклер 9 главной дозирующей системы в топливный канал 4 системы холостого хода и далее через топливный жиклер 2 в эмульсионный канал 16. Одновременно через отверстия во входной воздушной горловине первичной камеры засасывается воздух, который по воздушному каналу через воздушный жиклер 3 также поступает в эмульсионный канал, где происходит смешивание воздуха с топливом и образование эмульсии. Образовавшаяся эмульсия проходит через регулируемое винтом 14 отверстие в задроссельное пространство первичной камеры, где смешивается с дополнительно подсасываемым через щель 12 воздухом и поступает во впускной газопровод двигателя. Регулировка качества смеси винтом 14 на карбюраторе ДААЗ-2108 производится на заводе, а в эксплуатации регулируется только количество подаваемой горючей смеси упорным винтом 14, который, воздействуя через рычаг 10 на дроссельную заслонку И, обеспечивает устойчивую работу двигателя на минимальных оборотах. Топливный жиклер 2 системы холостого хода может перекрываться электромагнитным клапаном 1 системы ЭПХХ, работа которой описывается ниже.

Система холостого хода карбюраторов «Озон» (рис. 45) отличается от аналогичной системы карбюратора ДААЗ-2108 наличием специальной камеры с кольцевым распылителем 12 и регулировочным винтом 13 количества горючей смеси, а также подстроечного винта 3 заводской регулировки системы холостого хода.



При работе двигателя на холостом ходу топливо из поплавковой камеры через топливный жиклер 7 главной дозирующей системы поступает в топливный канал 6 системы холостого хода и далее через топливный жиклер 4 холостого хода поступает в эмульсионный канал 2, где, смешиваясь с поступающим через воздушный жиклер 5 воздухом, образует эмульсию. Но в отличие от рассмотренной выше системы холостого хода карбюратора ДААЗ-2108 не сразу поступает в задроссельное пространство карбюратора, а проходит через регулируемое винтом 1 качества горючей смеси отверстие, а также через байпасный канал 10 с жиклером в камеру с кольцевым распылителем 12. В эту же камеру по каналу 14 со входным отверстием, расположенным ниже диффузора, но выше дроссельной заслонки, засасывается основное количество воздуха, который с большой скоростью проходит между кольцевым распылителем 12 и регулировочным винтом 13. При этом происходит интенсивное распыление подаваемой через радиальные отверстия распылителя эмульсии и образуется достаточно однородная топливовоздушная смесь, которая поступает в задроссельное пространство 9 первичной камеры и далее во впускной трубопровод двигателя. Такая конструкция системы холостого хода позволяет значительно улучшить качество смеси и равномерность ее распределения по цилиндрам двигателя. Поэтому двигатели с карбюраторами «Озон» устойчиво работают при содержании окиси углерода в отработавших газах всего 0,2...0,3%, т.е. почти в 10 раз ниже установленной нормы. Регулировка качества горючей смеси (содержание окиси углерода) в эксплуатации осуществляется регулировочным винтом 1. Байпасный канал 10 с байпасным жиклером уменьшает зависимость содержания окиси углерода в отработавших газах от изменения положения регулировочного винта 1, что облегчает регулировку системы холостого хода. Топливный жиклер системы холостого хода устанавливается в резьбовом держателе либо (на некоторых модификациях карбюратора ДААЗ-2107) в держателе электромагнитного клапана, который перекрывает отверстие жиклера при выключении зажигания с целью исключения возможности работы двигателя с самовоспламенением.

На современных модификациях карбюраторов ДААЗ-2105 и -2107 система холостого хода совмещена с рассматриваемой ниже системой ЭПХХ, которая в необходимых случаях автоматически перекрывает подачу горючей смеси из системы холостого хода в задроссельное пространство с помощью пневматического клапана, совмещенного с регулировочным винтом 13, или устанавливаемого отдельно от него.

Переходные системы первичной и вторичной камер служат для постепенного увеличения подачи топлива и исключения горючей смеси в целях плавного перехода от режима холостого хода к нагрузочным режимам работы двигателя, когда начинают действовать главные дозирующие системы первичной и вторичной камер карбюратора.

Переходная система первичной камеры на всех изучаемых карбюраторах конструктивно совмещена с системой холостого хода и у карбюратора ДААЗ-2108 имеет щелевое выходное отверстие 13 (см. рис. 44), расположенное выше закрытой дроссельной заслонки 11 и соединенное с эмульсионным каналом системы холостого хода. При открывании дроссельной заслонки при нажатии на педаль «газа» отверстие 13 оказывается под дроссельной заслонкой и за счет разрежения в задроссельном пространстве через него начинает поступать эмульсия, чем обеспечивается поддержание необходимого состава горючей смеси до включения в работу главной дозирующей системы.

На карбюраторах «Озон» переходные системы обеих камер имеют по два выходных отверстия 8 (см. рис. 45), через которые по мере открытия дроссельной заслонки в задроссельное пространство начинает поступать топливная эмульсия сначала через нижнее, а затем и через верхнее отверстие.

Переходная система вторичной камеры действует аналогично, когда начинает открываться дроссельная заслонка вторичной камеры. Переходная система вторичной камеры на рассматриваемых карбюраторах имеет отдельный топливный канал, соединенный с поплавковой камерой карбюратора, топливный и воздушный жиклеры и эмульсионный канал с выходными отверстиями, расположенными выше закрытой дроссельной заслонки. В карбюраторе ВАЗ-2108 (см. рис. 44) топливо из поплавковой камеры поступает непосредственно через топливный жиклер 5 в эмульсионный канал 6, где смешивается с поступающим через воздушный жиклер 7 воздухом и образует эмульсию, которая поступает через отверстие 8 во вторичную камеру 2, когда при открытии дроссельной заслонки отверстие 8 оказывается в задроссельном пространстве.

На карбюраторах «Озон» топливо из поплавковой камеры поступает к топливному жиклеру 2 (рис. 46) по топливному каналу 1. Затем топливо смешивается в эмульсионной трубке 5 с поступающим через воздушный жиклер 3 воздухом и образует эмульсию, которая поступает в задроссельное пространство вторичной камеры по мере открытия дроссельной заслонки 7 сначала через нижнее, а затем и через верхнее отверстия 6 переходной системы. Топливный жиклер 2 переходной системы может устанавливаться в резьбовом держателе 4, который вворачивается в корпус карбюратора либо выполняется с ним как одна деталь.



Экономайзер мощностных режимов служит для обогащения горючей смеси при значительном (близком к полному) открытии дроссельной заслонки первичной камеры для получения от двигателя полной мощности. Экономайзер карбюратора ДААЗ-2108 представляет собой отдельную дозирующую систему с пневмоприводом, размещенную в первичной камере карбюратора и подключенную непосредственно к поплавковой камере через шариковый клапан 11 (рис. 47). Между корпусом и крышкой экономайзера размещена диафрагма 10. Полость за диафрагмой каналом 14 с жиклером соединяется с задроссельным пространством, а с другой стороны через шариковый клапан — с поплавковой камерой. При значительном открытии дроссельных заслонок, когда уменьшается разрежение во впускном трубопроводе и канале 14, диафрагма 10 под действием пружины прогибается, открывает своим штоком шариковый клапан 11. При этом топливо через открытый клапан 11 и жиклер 9 по каналу дополнительно будет поступать в эмульсионный колодец 8 главной дозирующей системы первичной камеры, параллельно с топливом, поступающим через топливный жиклер 13 главной дозирующей системы, что обеспечивает обогащение горючей смеси.



На карбюраторах «Озон» экономайзер мощностных режимов в первичной камере не применяют. Функцию экономайзера в них выполняет вторичная камера, отрегулированная на обогащенную рабочую смесь. При включении вторичной камеры в работу происходит необходимое обогащение горючей смеси.

Эконостат предназначен для обогащения горючей смеси при полном открытии дроссельной заслонки вторичной камеры (дроссельная заслонка первичной камеры также полностью открыта) с целью получения максимальной мощности на скоростных режимах работы двигателя. Эконостат представляет собой отдельную дозирующую систему, размещенную во вторичной камере карбюратора.

Эконостат карбюратора ДААЗ-2108 (см. рис. 47) состоит из топливного жиклера 12 с каналом и впрыскивающей трубки 6 с распылителем 7 в виде косого среза, установленной в воздушном патрубке вторичной камеры карбюратора. При максимальной частоте вращения коленчатого вала за счет увеличения потока воздуха возрастает разрежение в трубке 6, что вызывает дополнительное впрыскивание топлива из трубки во вторичную камеру.

Эконостат карбюратора ДААЗ-2105 (рис. 48) имеет три жиклера: топливный 1, воздушный 2 и эмульсионный 5. Топливо из поплавковой камеры поступает по топливному каналу 3 через топливный жиклер 1 в эмульсионный канал 4, где смешивается с поступающим через воздушный жиктер 2 воздухом и образует эмульсию, которая через распылитель 6 эконостата поступает в малый 8 и большой 9 распылители вторичной камеры. Распылитель 6 эконостата конструктивно объединен с распылителем 7 главной дозирующей системы в едином блоке малого диффузора и расположен над распылителем главной дозирующей системы. При открытии дроссельной заслонки 10 вторичной камеры за счет растущего потока воздуха в распылителе 6 с косым срезом и каналах эконостата возникает разрежение. При этом топливо поднимается по каналу 3 и при достаточно большом открытии дроссельной заслонки по эмульсионному каналу 4 начинает поступать через распылитель 6 во вторичную камеру.



Ускорительный насос служит для кратковременного обогащения горючей смеси при резком нажатии на педаль «газа» при разгоне. Необходимость подачи дополнительного количества топлива в смесительные камеры карбюратора возникает из-за нарушения условий смесеобразования в первые секунды после резкого открытия дроссельной заслонки, которое компенсируется впрыском дополнительного количества топлива ускорительным насосом, обеспечивая более полное использование мощности двигателя и ускорение разгона автомобиля. На изучаемых карбюраторах ускорительный насос диафрагменного типа с механическим приводом от кулачка, установленного на оси дроссельной заслонки первичной камеры.

Ускорительный насос карбюратора ДААЗ-2108 включает в себя диафрагменный механизм привода, состоящий из диафрагмы 3 (см. рис. 47) с толкателем 19 и пружинами 18 и 17, рычага 1 и кулачка 15 на оси дроссельной заслонки, шариковые всасывающий 16 и нагнетательный 4 клапаны и топливные каналы с распылителями 5 в первичной и вторичной камерах. При открытии дроссельной заслонки кулачок 15 поворачивает рычаг 1, который нажимает на толкатель 19, воздействующий на диафрагму 3 через пружину 18. При этом диафрагма перемещается, сжимая возвратную пружину 17 и подает топливо под давлением через нагнетательный клапан 4 к распылителям 5, через которые осуществляется впрыск топлива в первичную и вторичную камеры карбюратора. При подаче топлива всасывающий клапан 16 под действием собственной массы и давления топлива плотно прижимается к седлу, перекрывая возврат топлива в поплавковую камеру. Демпфирующая пружина 18 при резком открытии дроссельной заслонки и нажатии рычага 1 на толкатель 19 сжимается, предотвращая резкий ход диафрагмы и чрезмерное повышение давления топлива и обеспечивая более продолжительный (1... 2 с) впрыск топлива в течение времени разжимания пружины, а также предотвращая повреждение диафрагмы. При закрытии дроссельной заслонки диафрагма под действием возвратной пружины 17 перемещается в направлении толкателя, нагнетательный клапан под действием собственной массы плотно садится в седло, не допуская подсоса воздуха через распылители 5, а через всасывающий клапан 16 под действием создаваемого диафрагмой разрежения топливо засасывается из поплавковой камеры в полость диафрагмы.

Ускорительный насос карбюратора ДААЗ-2105 (рис. 49) устроен и действует аналогично описанному выше, но в отличие от него имеет только один распылитель 10 в первичной камере, а также перепускной канал с жиклером 3 и регулировочным винтом 5. Перепускной канал предназначен для перепуска части топлива обратно в поплавковую камеру для уменьшения подачи топлива ускорительным насосом при медленном открытии дроссельной заслонки, когда нет необходимости подачи дополнительного топлива. Держатель 9 распылителя выполняет также функцию топливного жиклера и корпуса нагнетательного клапана 8 ускорительного насоса.



Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) предназначен для отключения подачи топлива при торможении автомобиля двигателем, когда автомобиль движется по инерции с выключенной передачей и отпущенной педалью «газа», а также для исключения возможности работы двигателя с самовоспламенением после выключения зажигания. На принудительном холостом ходу, составляющем при эксплуатации автомобиля 25...30% времени работы двигателя и возникающем во время торможения двигателем (при переключении передач, движении под уклон с включенной Передачей), когда дроссельные заслонки закрыты, происходит принудительное поддержание повышенной частоты вращения коленчатого вала за счет кинетической энергии движущегося автомобиля. При работе в таком режиме в цилиндрах двигателя увеличивается количество остаточных газов, ухудшается их наполнение свежей горючей смесью, получаемая рабочая смесь выходит за пределы воспламеняемости и увеличивается выброс в атмосферу несгоревшего и не полностью сгоревшего топлива, а в составе отработавших газов увеличивается содержание токсичных веществ. Этот недостаток устраняется с помощью системы ЭПХХ.

Система ЭПХХ карбюратора ДААЗ-2108, устанавливаемого на Двигателе ВАЗ-2108 включает электронный блок управления 3 (рис. 50), концевой выключатель, приводимый в действие рычагом 9 привода дроссельной заслонки через упорный винт 5, и электромагнитный клапан 7 с запорной иглой, перекрывающей жиклер подачи топлива в систему холостого хода карбюратора.



Основным элементом ЭПХХ является электронный блок управления 3, в который по двум каналам поступает информация: от концевого выключателя — о положении дроссельной заслонки и от катушки зажигания — о частоте вращения коленчатого вала двигателя. Когда дроссельная заслонка приоткрыта (при работе двигателя в рабочем режиме или при его пуске) и концевой выключатель не замкнут на «массу», напряжение от блока управления при любой частоте вращения коленчатого вала передается на электромагнитный клапан, удерживая его в положении, при котором его запорная игла не перекрывает подачу топлива в систему холостого хода карбюратора. Когда дроссельная заслонка полностью закрыта (при работе двигателя в режиме холостого хода) и концевой выключатель замкнут на «массу», блок управления подает напряжение на электромагнитный клапан и удерживает его в открытом положении в определенном диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала, соответствующем типу установленного на автомобиле блока управления. При увеличении частоты вращения коленчатого вала выше заданной, блок управления отключает подачу напряжения на электромагнитный клапан, который своей запорной иглой перекрывает подачу топлива в систему холостого хода карбюратора. При снижении частоты вращения коленчатого вала ниже заданной, блок управления опять начинает подавать напряжение на электромагнитный клапан, который возобновляет подачу топлива в систему холостого хода карбюратора. Тем самым частота вращения коленчатого вала поддерживается в заданном диапазоне, обеспечивающем наименьшие токсичность и расход топлива при работе двигателя.

Система ЭПХХ карбюратора ДААЗ-2105 (рис. 51) включает в себя пневмоклапан с запорной иглой 4, электромагнитный клапан 14, микропереключатель 2 и блок управления 9.



Пневмоклапан диафрагменного типа, состоит из зажатой между двумя частями корпуса диафрагмы 23 и соединенной с диафрагмой запорной иглы 4. Наддиафрагменная полость 7 пневмоклапана соединена с электромагнитным клапаном 14, а поддиафрагменная полость 6 при помощи канала 5 — с задроссельным пространством карбюратора. Перемещение диафрагмы 23 с запорной иглой 4 и соответственно степень открытия отверстия подачи топливной эмульсии через систему холостого хода регулируется винтом 8 количества горючей смеси. На некоторых модификациях карбюраторов «Озон» (в частности на карбюраторах ДААЗ-2140, устанавливаемых на автомобилях ИЖ) пневмоклапан имеет несколько иную конструкцию и регулировка количества подаваемой через систему холостого хода топливной эмульсии производится поворотом корпуса пневмоклапана.

Электромагнитный клапан соединен через штуцер 17 со впускным трубопроводом, через штуцер 11 — с пневмоклапаном, а через штуцер 12 — с атмосферой. Он имеет два клапана: нормально закрытый (при отсутствии подачи напряжения к электромагнитному клапану) клапан 15, который под действием пружины 22 прижат к штуцеру 17 и перекрывает его, и нормально открытый клапан 21, через который обеспечивается соединение пневмоклапана с атмосферой. Таким образом, при отсутствии напряжения поддиафрагменная полость 7 пневмоклапана соединена с атмосферой, и запорная игла 4 пневмоклапана перекрывает подачу топлива через систему холостого хода. При подаче напряжения на электромагнитный клапан сердечник 20 втягивается в катушку 13, клапан 15 открывает отверстие штуцера 17, а клапан 21 — перекрывает штуцер 12 сообщения с атмосферой. При этом происходит соединение полости 7 пневмоклапана с впускным трубопроводом через штуцеры И и 17 пневмоклапана и соединительные шланги. Под действием разрежения во впускном трубопроводе диафрагма 23 пневмоклапана вместе с запорной иглой 4 втягивается в полость 7 и открывает проход топливной эмульсии через систему холостого хода.

Управление работой электромагнитного клапана осуществляется с помощью микропереключателя 2 с нормально закрытыми (при нажатой педали «газа» и открытой дроссельной заслонке) контактами и электронного блока управления 9. При отпущенной педали «газа» и закрытой дроссельной заслонке рычаг 1 привода дроссельной заслонки нажимает на толкатель (кнопку) 24 микропереключателя и размыкает его контакты, отключая подачу тока на электромагнитный клапан 14 и перекрывая подачу топлива через систему холостого хода. При нажатой педали «газа» контакты микропереключателя замкнуты и на электромагнитный клапан подается напряжение независимо от электронного блока управления 9. Таким образом микропереключатель обеспечивает подачу топлива через систему холостого хода карбюратора в зависимости от положения дроссельной заслонки.

Электронный блок управления 9 имеет электрическое соединение с катушкой зажигания 10 и управляет подачей тока на электромагнитный клапан 14 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, определяемой по частоте импульсов тока, проходящего через катушку зажигания. При снижении частоты вращения до минимального уровня (1100...1250 мин⁻¹, в зависимости от типа блока управления) блок управления подает напряжение на электромагнитный клапан 14 независимо от микропереключателя (от положения дроссельной заслонки). При повышении оборотов до максимального уровня (1400...1500 мин⁻¹, в зависимости от типа блока управления) блок управления отключает подачу напряжения на электромагнитный клапан. При этом если педаль «газа» отпущена и дроссельная заслонка закрыта (режим принудительного холостого хода — торможение двигателем) — отсутствует подача тока на электронный клапан также через микропереключатель и, соответственно, запорная игла 4 пневмоклапана перекрывает подачу топлива через систему холостого хода.

Пусковое устройство служит для получения богатой горючей смеси при пуске и прогреве холодного двигателя. На изучаемых карбюраторах пусковое устройство полуавтоматического типа состоит из воздушной заслонки, положение которой может изменяться вручную с помощью тросового привода, а после пуска двигателя автоматически корректироваться при помощи пневмокорректора. Пусковые устройства изучаемых карбюраторов устроены и действуют аналогично и отличаются только конструктивным исполнением деталей привода воздушной заслонки. Поэтому рассмотрим устройство и работу пускового устройства на примере карбюратора ДААЗ-2108 (рис. 52).



При пуске и прогреве холодного двигателя, когда вытягивается рукоятка управления воздушной заслонкой, воздушная заслонка 4 пускового устройства закрывается, а дроссельная заслонка 9 приоткрывается, что обеспечивает подачу топлива из главной дозирующей системы и системы холостого хода. При появлении вспышек в начале работы холодного двигателя разрежение во впускном тракте увеличивается и по каналу передается в полость 2 диафрагмы 3 автоматического пускового устройства. Диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 11, перемещается влево и при помощи штока приоткрывает воздушную заслонку первой камеры, пропуская необходимое количество воздуха в смесительную камеру. Таким образом, почти полностью исключается опасность остановки двигателя из-за переобогащения горючей смеси. Ход штока может регулироваться винтом 1 пускового устройства с контргайкой.

Пневмопривод дроссельной заслонки вторичной камеры (рис. 53) применяется на карбюраторе ДААЗ-2105 и других модификациях карбюраторов «Озон» и обеспечивает открывание и закрытие дроссельной заслонки в зависимости от нагрузки (степени открытия дроссельной заслонки первичной камеры) и степени разрежения во входной воздушной горловине карбюратора. Пневмопривод включает в себя диафрагменный исполнительный механизм 1 со штоком 16, имеющий пневматическую связь со входной воздушной горловиной карбюратора через канал 17, и систему рычагов, обеспечивающую механическую связь исполнительного механизма с рычагом 7 управления дроссельной заслонкой первичной камеры.



При увеличении нагрузки по мере открытия дроссельной заслонки первичной камеры за счет увеличивающегося разрежения в наддиафрагменной полости 6 исполнительного механизма происходит перемещение диафрагмы 2 со штоком 16 вверх и соединенный со штоком рычаг 15, поворачиваясь, закручивает пружину 13, которая связывает его с рычагом 14 привода дроссельной заслонки вторичной камеры. Однако поворот рычага 14 и соответственно открытие дроссельной заслонки ограничено рычагом 10 со штифтом 12, в который упирается рычаг 14. Рычаг 10 управления дроссельной заслонкой вторичной камеры связан с рычагом 7 управления дроссельной заслонкой первичной камеры рычагом 8 с усиком таким образом, что начинает перемещаться только при повороте рычага 7 и дроссельной заслонки первичной камеры на определенный угол. При этом рычаг 14 привода дроссельной заслонки вторичной камеры под действием закрученной пружины 13 открывает дроссельную заслонку вторичной камеры на определенный угол, который зависит от степени открытия дроссельной заслонки первичной камеры и степени разрежения во входной воздушной горловине карбюратора.

При уменьшении нагрузки и повороте рычага 7 в обратную сторону рычаг 10 под действием возвратной пружины 11 перемещается в исходное положение и через штифт 12 поворачивает рычаг 14, закрывая дроссельную заслонку вторичной камеры.

Управление дроссельными заслонками карбюратора осуществляется педалью «газа» при помощи механизма с рычажным (автомобили ВАЗ-2105 и ИЖ) или тросовым (остальные автомобили) приводом.

Карбюратор ДААЗ-2108

Карбюратор ДААЗ-2108 состоит из двух основных частей — корпуса и крышки, в которых размещены все системы и устройства карбюратора.

Крышка 19 (рис. 54) карбюратора крепится к корпусу через картонную прокладку 14 пятью винтами 3 и имеет четыре шпильки 20 для установки воздушного фильтра. В крышке расположены входная воздушная горловина карбюратора и пусковое устройство с укрепленной на оси 6 в первичной камере воздушной заслонкой 5. К крышке крепится рычаг 8 управления воздушной заслонкой, который поворачивается на оси 9 тросовой тягой, крепящейся винтом во втулке 10 рычага, а также пневмокорректор пускового устройства. Диафрагма 15 пускового устройства при помощи четырех винтов зажата между приливом крышки карбюратора и крышкой 18 пускового устройства с регулировочным винтом 17. В крышку карбюратора ввернуты патрубок 1 подачи топлива с сетчатым топливным фильтром 4, электромагнитный клапан 22 ЭПХХ с топливным жиклером 21 системы холостого хода, и установлен на оси 12 поплавковый механизм с двумя поплавками 13 и игольчатым клапаном 11.



Корпус 5 (рис. 55) карбюратора крепится ко впускному трубопроводу на четырех шпильках с гайками через теплоизолирующую и уплотнительные прокладки. В корпусе на осях 22 и 19 размещены дроссельные заслонки 21 и 20 первичной и вторичной камер соответственно, распылители 8 главных дозирующих систем и 7 ускорительного насоса. В корпус ввернуты топливные жиклеры 10 главных дозирующих систем и 3 экономайзера мощностных режимов, воздушные жиклеры 9 главных дозирующих систем с эмульсионными трубками, а также винты регулировки количества 26 и качества 25 горючей смеси. К корпусу крепятся: крышкой 1 — диафрагма 2 экономайзера мощностных режимов с клапаном 4; крышкой 30 — диафрагма 31 ускорительного насоса с рычагом 29 и кулачком 32 привода, блок 28 подогрева карбюратора, кронштейн 11 крепления оболочки тяги привода воздушной заслонки, а также электропровод 27 конечного выключателя ЭПХХ.

Карбюратор ДААЗ-2105

Карбюратор ДААЗ-2105 (рис. 56) состоит из трех основных составных частей: крышки 12, средней 38 и нижней 62 частей. Крышка крепится к средней части сверху пятью винтами 3, а нижняя часть — снизу четырьмя винтами 58. В крышке расположены входные воздушные горловины камер карбюратора с воздушной заслонкой 5 в первичной камере и завальцован патрубок 2 подачи топлива с сетчатым фильтром, размещенном в резьбовом держателе 1. К крышке крепится пневмокорректор 8 пускового устройства, а также на оси 17 поплавковый механизм с поплавком 19 и игольчатым клапаном 14. Между крышкой 12 и средней частью устанавливается картонная уплотнительная прокладка 16. Телескопическая тяга 10 соединяет рычаг 6 оси воздушной заслонки с рычагом 36 привода воздушной заслонки, прикрепленным к средней части карбюратора.



В средней части 38 карбюратора размещены большие и малые диффузоры с распылителями 20 главных дозирующих систем и 21 ускорительного насоса. Сверху ввернуты воздушные жиклеры 39 с эмульсионными трубками главных дозирующих систем, сбоку — топливный жиклер 40 переходной системы вторичной камеры, а с другой стороны — аналогичный по конструкции топливный жиклер систем холостого хода. В нижней части поплавковой камеры ввернуты топливные жиклеры главных дозирующих систем. Корпус 29 пневмопривода вторичной камеры крепится винтами 31 к фланцу с отверстием 37, соединяющим камеры карбюратора через отверстие с прокладкой 28 в корпусе 29 пневмопривода с размещенной в крышке 26 наддиафрагменной полостью. К средней части крепится рычаг 36 привода воздушной заслонки, электромагнитный клапан 22 системы холостого хода, а также возвратная пружина 35 размещенного на нижней части карбюратора рычага 55 управления дроссельной заслонкой вторичной камеры. В средней части также за-вальцован патрубок 32 системы отсоса картерных газов.

Средняя часть соединена с нижней частью 62 тягой 34 с рычагом 60 дроссельной заслонки первичной камеры, изменяющим ее положение в зависимости от положения рычага привода воздушной заслонки, а также штоком 30 пневмопривода со штифтом 56 рычага привода дроссельной заслонки вторичной камеры. Между средней 38 и нижней 62 частями карбюратора устанавливаются теплоизоляционная и уплотнительные прокладки 41.

В нижней части 62 карбюратора на осях закреплены дроссельные заслонки 64 и 61 первичной и вторичной камер с рычагами привода, и установлены винт 43 регулировки количества горючей смеси и пневмоклапан 52 ЭПХХ с винтом 51 регулировки качества горючей смеси.