Система живлення карбюраторних двигунів

Карбюраторні двигуни працюють на бензині — рідкому паливі, що легко випаровується, яке добувають із нафти прямою перегонкою або крекінгом.

Процес прямої перегонки полягає в тому, що нафту підігрівають, а й пари конденсують. Найлегші фракції, які відділяються за температури до 195 °С, становлять бензин другої перегонки. В такий спосіб вихід бензину — до 15 % кількості нафти, що переганяється.

Крекінг — перероблення нафти та її фракцій з розпадом важких моле-кул для добування моторних палив. Крекінг буває термічний і каталітичний. У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до температури 500...600 °С в умовах високих тисків (4...5 МПа). Каталітичний крекінг відбу-вається за одночасної дії високої температури й каталізаторів і тиску при-близно 0,1 МПа. Вихід бензину — до 70 % кількості сировини.

Двигун може розвивати максимальну потужність лише за умови, що бензин має певні характеристики й властивості, основні з яких: питома теплота згоряння, випарність, схильність до детонації. Крім того, бензин не повинен спричиняти корозію металу й має зберігати свою початкову якість тривалий час без змін.

Питома теплота згоряння — це кількість теплоти, що виділяється під час згоряння 1 кг палива. Питома теплота згоряння автомобіль-них бензинів становить 44 100...46 200 кДж/кг.

Випарність оцінюється за фракційним складом, який характери-зується температурами википання 10, 50 та 90 % бензину. Чим нижча температура википання 10 % бензину, тим краще він випаровується в холодному двигуні, що забезпечує його пуск узимку. Чим нижча температура википання 50 % бензину, тим швидше двигун прогрі-вається після пуску й стійкіше працює в режимі холостого ходу. Чим нижча температура википання 90 % бензину, тим повніше він випа-ровується й тим менше оливи змивається зі стінок гільз циліндра.

Для автомобільних бензинів температура початку википання ста-новить 35 °С, википання 10 % - 55...70 °С, 50 % - 100...125 °С, 90 % — 160...180 °С і кінця википання — 185...205 °С. Автомобільні бензи-ни, за винятком бензину АИ-98, поділяються на літні та зимові. Останні містять збільшену кількість фракцій, які легко випаровують-ся, що поліпшує умови пуску.

Бензин маркується літерно-цифровими індексами. Марки засто-совуваних автомобільних бензинів: А-72, А-76, А-92, АИ-93, АИ-98 (літера «А» означає, що бензин автомобільний; цифри відповідають найменшому октановому числу бензину, визначеному моторним ме-тодом; літера «Й» вказує на те, що октанове число визначено дослід-ним методом).

Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину.

Детонація — це дуже швидке (вибухове) згоряння робочої суміші в циліндрах карбюраторного двигуна (до 3000 м/с; за нормальних умов швидкість горіння становить 30...85 м/с), що супроводжується дзвінкими стуками у двигуні, чорним димом із вихлопної труби, пе-регріванням і втратою потужності двигуна. При цьому відбуваються прискорене спрацьовування деталей кривошипно-шатунного меха-нізму та обгоряння головок клапанів.

Для визначення октанового числа бензину його порівнюють із сумішшю двох палив: ізооктану й гептану.

Ізооктан слабко детонує, й для нього октанове число умовно бе-руть за 100. Гептан сильно детонує, й для нього октанове число взято за 0.

Якщо суміш складається з 76 % ізооктану та 24 % гептану, то за детонаційними властивостями октанове число такого бензину дорів-нює 76. Чим вище октанове число бензину, тим менша ймовірність детонації.

Для повного згоряння палива потрібна певна кількість кисню, що міститься в повітрі.

Визначено, що для повного згоряння 1 кг бензину треба 15 кг по-вітря. Суміш такого складу називається нормальною. Збіднена пальна суміш містить на 1 кг бензину 15...17 кг повітря. Бідна пальна суміш має в своєму складі понад 17 кг повітря на 1 кг бензину. Збагачена пальна суміш містить 13... 15 кг повітря. Багата пальна суміш на 1 кг бензину має менше ніж 13 кг повітря.

Для нормальної роботи двигуна на різних режимах потрібно мати різний склад пальної суміші.

Під час пуску холодного двигуна сумішоутворення дуже погане, пальна суміш, яка готується в карбюраторі, має бути багатою, щоб компенсувати ту частину палива, котре конденсується на стінках ци-ліндрів.

На холостому ходу для стійкої роботи двигуна потрібна збагачена пальна суміш.

На середніх навантаженнях, коли від двигуна не вимагається пов-ної потужності, для забезпечення його економічної роботи пальна суміш має бути збідненою.

На повних навантаженнях, коли потрібна найбільша швидкість згоряння суміші, щоб від двигуна дістати максимальну потужність, суміш має бути збагаченою.

У разі різкого збільшення навантаження або частоти обертання колінчастого вала суміш має бути різко збагаченою, в противному разі двигун зупиниться.

Процес приготування пальної суміші певного складу поза цилін-драми двигуна називається карбюрацією, а прилад, в якому відбу-вається цей процес, — карбюратором.

До системи живлення карбюраторних двигунів (рис. 2.36) вхо-дять: *

карбюратор; *

паливний бак; *

фільтри для очищення пали-ва й повітря; *

паливопідкачувальний насос; *

впускний і випуск-ний трубопроводи; *

глушник.